La fotoionización es el proceso mediante el cual el impacto de un
fotón sobre un
átomo,
ion o
molécula provoca el desprendimiento de un
electrón, llamado
fotoelectrón.
Este mecanismo juega un importante papel en diversos sistemas físicos. Por ejemplo la fotoionización debida a la radiación solar ultravioleta es la principal responsable de los elevados grados de ionización en la
ionosfera terrestre. Del mismo modo, la materia interplanetaria, interestelar e intergaláctica está altamente ionizada debido a la radiación procedente de las
estrellas. Por otro lado, la fotoionización puede ser determinante en la propagación de descargas eléctricas, aunque este es un aspecto en el que no existe consenso entre los investigadores.