A kémiai fehérítés oxidáló, illetve néha redukáló eljárásokat foglal magába. Oxidáló fehérítő szereket alkalmaznak, amelyek a színanyagok szerves molekuláinak módosításával megváltoztatják a fényvisszaverődést. Gyakran használt anyagok például nátrium-hipoklorit, hidrogén-peroxid vagy más oxidánsok, melyeket pH, hőmérséklet és idő kontrollálásával alkalmaznak. A módszer hatékonysága függ a kiinduló anyag összetételétől és a kezelési körülményektől. Vannak olyan redukáló fehérítési eljárások is, illetve a pigmentek szerkezetének átalakítására irányuló technikák, de ezek ritkábban fordulnak elő.
Az optikai fehérítés vagy fehérítőoptika olyan megoldások, amelyek a felület színét közvetlenül nem változtatják meg, csak a fényvisszaverődést és a megjelenést javítják. Gyakori példák az optikai fehérítő anyagok használata textilekben és papírban, amelyek UV fény hatására kékes árnyalatot kölcsönöznek a felületnek, így világosabb hatást keltenek anélkül, hogy a pigmenteket fizikailag eltávolítanák.
A fehérítést széles körben alkalmazzák textíliákon és textilterjesztésben a termékek fehérségét és fényességét növelésére. Papír- és cellulóziorientált termékek gyártásában is fontos a fehérítés, hogy a végtermék megfeleljen a fehérségi követelményeknek. Ezen túl olyan kozmetikai és orvosi területek is léteznek, ahol a fehérítés célja a megjelenés vagy terápiás hatás, például fogfehérítés, amely speciális készítményekkel történik és szigorú előírásokkal szabályozott.
A fehérítő anyagok használata potenciálisan veszélyes lehet: korrozív vegyületek, irritáció vagy mérgező hatás kockázatával járhat, ezért megfelelő védőfelszerelés és környezeti szempontok betartása szükséges. A hulladékkezelés és vízkezelés is fontos a környezeti terhelés minimalizálására, különösen ott, ahol oxidáló szerek kerülnek felhasználásra. Szabályozások és irányelvek szerint kell eljárni a komolyabb fehérítési folyamatoknál.