Als Fotorezeptor oder Photorezeptor bezeichnet man zum einen auf zellulärer Ebene die spezialisierten lichtempfindlichen Sinneszellen eines Auges, beispielsweise die Stäbchen und Zapfen der Netzhaut. Zum anderen werden auf molekularer Ebene bestimmte lichtempfindliche Farbstoffe (Photopigmente) so genannt, die sich jeweils zusammensetzen aus einem unterschiedlichen Proteinanteil (z. B. Opsin) und verschiedenen Chromophoren (z. B. Retinal), beispielsweise die Sehfarbstoffe Rhodopsin bzw. Iodopsin in einer Lichtsinneszelle (Cellula optica bacilliformis als Stäbchenzelle bzw. coniformis als Zapfenzelle) von Tieren. Auch in Pflanzen oder Pilzen sind solche Lichtrezeptoren zu finden, wie die Phototropine, Phytochrome und Cryptochrome, und auch in einzelligen Algen und Bakterien.