Fotokromizem je reverzibilna sprememba barve, natančneje proces, ki opisuje spremembo barve v prisotnosti ultravijolične (UV), vidne in infrardeče (IR) svetlobe. Ta pojav je običajno viden pri prehodnih lečah, ki so vrste leč za očala, ki postanejo temne pri zunanji sončni svetlobi in postanejo jasne pri notranji svetlobi. Fotokromna snov kaže spremembo barve pod prisotnostjo določenih vrst svetlobe, na primer UV sončne svetlobe, ki aktivira prehodne leče. Pojav se pojavi zaradi absorpcijskih značilnosti molekularnega materiala kot odziva na sevanje valovne dolžine. Različni materiali se lahko odzovejo s svojimi značilnimi spektri prenosa, ki se preoblikujejo v prisotnosti variacij svetlobe.
Natančno razumevanje pojava je prvi odkril nemški judovski organski kemik dr. Willi Marckwald (1864–1950), ki se je imenoval tudi Willy Markwald, leta 1899 in je do petdesetih let prejšnjega stoletja označil fototropijo. Zaslužen je tudi za odkritje radija F, izotopa polonija Pierra in Marie Curie, v času njegovega mandata na Univerzi v Berlinu. Čeprav so fotokromni pojav opazili drugi že leta 1950, ga je Marckwald dejansko ugotovil v svoji študiji obnašanja benzo-1867-naftirodina in tetrakloro-1-keto-naftalenona pod svetlobo.
Preprosto povedano, kemična spojina, izpostavljena svetlobi, se spremeni v drugo kemično spojino. V odsotnosti svetlobe se spremeni nazaj v prvotno spojino. Te so označene kot reakcije naprej in nazaj.
Barvni premiki se lahko pojavijo v organskih in umetnih spojinah in tudi v naravi. Reverzibilnost je ključno merilo pri poimenovanju tega procesa, čeprav se lahko pojavi nepovratni fotokromizem, če materiali podvržejo trajno spremembo barve ob izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju. To pa sodi pod okrilje fotokemije.
Številne fotokromne molekule so razvrščene v več razredov; ti lahko med drugim vključujejo spiropirane, diariletene in fotokromne kinone. Anorganski fotokromi lahko vključujejo srebro, srebrov klorid in cinkove halogenide. Srebrov klorid je spojina, ki se običajno uporablja pri izdelavi fotokromnih leč.
Druge aplikacije fotokromizma najdemo v supramolarni kemiji za označevanje molekularnih prehodov z opazovanjem značilnih fotokromnih premikov. Tridimenzionalno optično shranjevanje podatkov uporablja fotokromizem za ustvarjanje pomnilniških diskov, ki lahko sprejmejo terabajt podatkov ali v bistvu 1,000 gigabajtov. Mnogi izdelki uporabljajo to spremembo za ustvarjanje privlačnih lastnosti za igrače, tekstil in kozmetiko.
Opazovanje fotokromnih pasov v določenih delih svetlobnega spektra omogoča nedestruktivno spremljanje procesov in prehodov, povezanih s svetlobo. Nanotehnologija se pri proizvodnji tankih filmov opira na fotokromizem. Učinek je lahko povezan z barvnimi odzivi na površini filma, ki se lahko uporablja v poljubnem številu optičnih ali materialnih tankoplastnih aplikacij; na primer uporabe vključujejo proizvodnjo polprevodnikov, filtrov in druge tehnične površinske obdelave.
Običajno fotokromni sistemi temeljijo na unimolekularnih reakcijah, ki se pojavljajo med dvema stanjema z izrazito različnimi absorpcijskimi spektri. Proces je pogosto reverzibilen premik toplotnega sevanja ali toplote, pa tudi vidne spektralne svetlobe. Uporaba tega pojava pri potrošniških izdelkih in industrijskih tehnologijah vključuje povezovanje teh naravnih molekularnih sprememb z želenim prenosom in absorpcijo svetlobe za številne zaželene učinke. Te barvno občutljive spremembe med svetlobo, materiali in elementi so močno izboljšane inženiring energijskih pasov izdelkov in tehnologij.