为了衡量光量子引致指定物理或化学过程的效率，在光化学中定义了量子效率。量子效率可以定义为生成产物的分子数与吸收的光子数的比值，也可以定义为生成产物的物质的量与吸收光子的物质的量的比值。可以表示如下：
生成产物的分子数 生成产物的物质的量
∮=一一一一一一一一一=一一一一一一一一一一
吸收的光子数 吸收光子的物质的量
量子效率∮是光化学反应中一个很重要的物理量，可以说它是研究光化学反应机理的敲门砖，可为光化学反应动力学提供许多信息。当∮>1，是由于初级过程活化了一个分子，而次级过程中又使若干反应物发生反应。如: H2+C2I→2HCI 的反应，1个光子引发了一个链反应，量子效率可达106次方。当∮<1，是由于初级过程被光子活化的分子尚未来得及反应，便发生了分子内或分子间的传能过程而失去活性。
(2)量子产率(quantum yield)
发生反应的分子数 发生反应的物质的量
∮=一一一一一一一一一=一一一一一一一一一一
吸收的光子数 吸收光的物质的量
由于受化学反应式中计量系数的影响，量子效率与量子产率的值有可能不等，例如，下列反应的量子效率为2，量子产率却为1.一般也用符号∮表示，也有很多书并不区分量子效率和量子产率。
2HBr+hv→H2+Br2
(3)能量转化效率
对一定波长的单色光进行的光化学反应，能量转化效率可以表示如下：
△rGm∮
η=一一一一
Ev
式中，△rGm为激发态的吉布斯自由能:∮为将光子转化为化学产物的量子产率，Ev为人射光的总辐照度，W/m2。
值得注意的是光化学反应的量子效率可以小于 1,也可以大于1，但无论量子效率是小于1，还是大于1.其能量转化效率都不能超过1。
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