Fotoelektrinis efektas arba fotoefektas – elektronų išspinduliavimas iš elektromagnetinių bangų (tokių kaip regimoji šviesa ar UV spinduliai) veikiamos medžiagos paviršiaus (dažniausiai metalinio). Kiekviena medžiaga turi raudonąją fotoefekto ribą, todėl jei elektromagnetinių bangų dažnis bus žemesnis, nei medžiagos raudonoji fotoefekto riba, elektronai nebus išspinduliuojami. Išspinduliuojami elektronai dažnai vadinami fotoelektronais.
Fotoefekto atradimas padėjo tolesniems bangų ir dalelių dvilypumo tyrimams. Paaiškėjo, kad fotonai (kaip ir kai kurios kitos dalelės) turi tiek banginių, tiek dalelių savybių. Nuo fotoefekto prasidėjo visa kvantinė mechanika.
Matematiškai fotoefektą apibūdino Albertas Einšteinas (už tai jis 1921 metais gavo Nobelio premiją), pratęsdamas ankstesnius Makso Planko kvantinės teorijos darbus. Einšteino lygtis fotoefektui:
(šviesos kvantų energija naudojama elektronui išlaisvinti ir suteikti elektronui kinetinę energiją)
