Фотовозбужде́ние, возбуждение электронов путём поглощения фотона, при котором энергия фотона значительно ниже порога фотоионизации. Поглощение фотона происходит в соответствии с квантовой теорией Планка. Фотовозбуждение используют в фотоизомеризации, фотохимии, люминесценции, в лазерах с оптической накачкой.