Fotokemoterapi ilk olarak sedef hastalığının tedavisinde kullanılmış, daha sonra kullanım alanı genişleyerek hücre çoğalmasıyla ortaya çıkan hastalıkları da içine almıştır. Ama bu tedavi doğal olarak hastalıklı hücrelerin UV ışınlarına duyarlı üstderide ya da bu katmanın altında yer aldığı hastalıklarla sınırlı kalmıştır.
T lenfomaları tedavi edilen ilk tümörlerdendir; fotokemoterapiden sonra egzama tipi hastalıkların işlevsel olarak ortadan kaybolduğu gözlenmiştir. Aktinik retikülozlar, basit liken, likensi pitiriyazis ve bölgesel kellik de bu yöntemle tedavi edilen hastalıklardandır.
Ayrıca pigmentli ürtiker, güneş ürtikeri ve Güneş ışığına duyarlılıkla ortaya çıkan bazı hastalıklarda da fotokemoterapinin iyileştirici etkisi olduğu görülmüştür.
Fotokemoterapinin bir ölçüde iyileşme sağladığı öteki sorunlar arasında el ayası ve ayak tabanındaki irinli sivilceler (püstüller), sedefle birlikte görülen damla hastalığı, eozinofil artışıyla seyreden püstüller ve böbrek diyalizi yapılan hastalarda görülen metabolizma kökenli kaşıntılı durumlar sayılabilir.
Ayrıca edinilmiş lökodermiler (deride belirli bir nedene bağlı pigment kaybı) ile kökeni belirsiz vitiligolarda da (çeşitli büyüklük ve biçimlerde edinilmiş pigment kaybı) fotokemoterapiden yarar sağlanabilir.
Fotokemoterapi son zamanlarda bağışıklık sisteminin karmaşık hastalıklarında da kullanılmaya başlamıştır; organ nakillerinden sonra görülen doku reddinde iyi sonuçlar alınmıştır.
Ayrıca lenfositer lösemi ve T hücreli lösemilerde uygulanacak vücut dışı kimyasal tedavi (kemoterapi) yöntemi araştırma aşamasındadır. Sedef hastalığında zaman zaman ortaya çıkan eklem bozukluklarında ve kemoterapiye dirençli pemfigus (içi sıvı dolu keseciklerin görüldüğü akut ya da kronik bir deri hastalığı) gibi olgularda da bu tedavi yöntemi oldukça iyi sonuçlar vermektedir.