Фотохромизмом называется явление обратимого изменения строения молекул или их электронного состояния, происходящего под действием света и сопровождающегося изменением окраски вещества. При этом могут происходить обратимые изменения и других свойств, например, показателя преломления, растворимости, реакционной способности, электрической проводимости. Фотохромизм присущ большому числу органических и неорганических соединений.

Различают химический и физический фотохромизм.

Химический фотохромизм обусловлен внутри- и межмолекулярными обратимыми фотохимическими реакциями (таутомеризация, диссоциация, димеризация, цис-транс-изомеризация и др.).

Физический фотохромизм — результат перехода атомов или молекул из основного синглетного в возбуждённые синглетные или триплетные состояния. Изменение окраски в этом случае обусловлено изменением заселённости электронных уровней. Такой фотохромизм наблюдается при воздействии на вещество только мощных световых потоков.

Фотохромными называются материалы, в которых используется явление фотохромизма органических и неорганических веществ; они используются для регистрации, хранения, обработки и передачи оптической информации и для модуляции оптического излучения.

Стимулом разработки фотохромных материалов послужили высказанные в 1956 идеи их использования при создании оптической памяти вычислительных машин и средств защиты глаз от солнечного света и излучения ядерного взрыва. С развитием лазерной техники повысился интерес к фотохромным средам для регистрации и обработки оптической информации. Выявление новых свойств фотохромных материалов, изменяющихся при фотохромных превращениях, например изменение показателя преломления, расширило возможности области их применения (например, для модуляции излучения).

В зависимости от области использования фотохромные материалы изготавливаются в виде жидких растворов, полимерных плёнок, тонких аморфных и поликристаллических слоёв на гибкой или жёсткой подложке, полимолекулярных слоёв, силикатных и полимерных стёкол, монокристаллов.

Применение фотохромных материалов основано на их светочувствительности, на появлении или изменении окраски непосредственно под действием излучения, на обратимости происходящих в них фотофизических и фотохимических процессов, на различии термических, химических и физических свойств исходной и фотоиндуцированной форм фотохромных веществ.

Обладая уникальной способностью изменения светопропускания в зависимости от интенсивности активирующего излучения, фотохромные материалы оказались пригодными для создания светозащитных устройств с переменным светопропусканием. Наиболее широкое применение получили фотохромные силикатные стёкла, содержащие микрокристаллы галогенидов серебра (AgBr, AgCl и др.), благодаря почти неограниченной цикличности процесса фотоиндуцированного окрашивания - спонтанного обесцвечивания в темноте. В модуляторах оптического излучения, в т. ч. лазерного, всё большее применение находят органические полимерные стёкла и плёнки на основе светочувствитвительных соединений, проявляющих физический фотохромизм (фотоиндуцированное триплет-триплетное поглощение и синглет-синглетное просветление).

На основе органических фотохромных соединений, испытывающих обратимые фотохимические превращения (спирооксазины, дитизонаты металлов, фульгиды и др.), создаются солнцезащитные очки массового спроса.