在正常的微生物細胞中，紫外線造成的DNA損傷是可以得到及時修複的。光複活作用的定義是若將受紫外線照射後的細胞立即暴露在可見光下，菌體的突變率和致死率均會下降。
光複活作用是於1949年首先在放線菌中發現的。現在已經知道從原核生物到鳥類都有光複活現象，高等哺乳動物卻沒有。這說明在生物進化過程中光複活作用逐漸被其他修複係統所取代。光複活作用是因為微生物的細胞內存在光複活酶，即光裂合酶。光複酶會識別胸腺嘧啶二聚體，並與之結合形成複合物，此時的光複活酶沒有活性。可見光光能(300~500nm)可以激活光複活酶，使之打開二聚體，將DNA複原。與此同時，光複活酶也從複合物中釋放出來，以便重新執行光複活功能。
因為一般微生物細胞內都具有光複活酶，所以，微生物紫外線誘變育種應在避光或紅光條件下操作。但因為在高劑量紫外線誘變處理後，細胞的光複活主要是致死效應的回複，突變效應不回複，所以有時也可以采用紫外線和可見光交替處理，以增加菌體的突變率；光複活的程度與可見光照射時間、強度和溫度（45℃~50℃溫度下光複活作用最強)等因素有關。
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