La legge di Stark-Einstein dell'equivalenza fotochimica può essere definita come segue: ogni molecola che prende parte a una reazione fotochimica assorbe un quanto di radiazione che causa la reazione. Questa legge è applicabile all'atto primario di eccitazione di una molecola mediante assorbimento della luce. Questa legge aiuta a calcolare l'efficienza quantistica che è una misura dell'efficienza dell'uso della luce in una reazione fotochimica.
Secondo questa legge, solo la luce che viene assorbita da una molecola può produrre un cambiamento fotochimico in essa. Ciò significa che non è sufficiente far passare la luce attraverso una sostanza per provocare una reazione chimica; ma la luce deve essere assorbita da essa. La legge di Stark-Einstein dell'equivalenza fotochimica fornisce una forma meccanica quantistica alla legge di Grotthuss-Draper.