光解反应，是指物质由于光的作用而分解的过程。是光化作用的一种。
有机污染物的光解是指在光的作用下，将光能直接或间接转移到化学键，使分子变为激发态而裂解或转化的现象。是真正的分解过程，因为它不可逆地改变了反应分子，强烈地影响环境中某些污染物的归趋。有毒化合物的光化学分解的产物可能还是有毒的。光解过程可分为三类：第一类称为直接光解，这是化合物本身直接吸收了太阳能而进行的分解反应；第二类称为敏化光解，是天然物质（如腐殖质等）被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应；第三类是氧化反应，天然物质被辐照而产生自由基或纯态氧（亦称单线态氧）等中间体，这些中间体又与化合物作用而生成新的产物。