Многофото́нный фотоэффе́кт, ряд фотоэлектрических явлений, при которых изменение электропроводности, возникновение электродвижущей силы или эмиссия электронов происходят вследствие поглощения электроном в связанном состоянии двух или более фотонов в одном элементарном акте. Практически все разновидности фотоэффекта имеют свой «многофотонный вариант», отличающийся тем, что электроны приобретают необходимую энергию в процессе поглощения нескольких фотонов, в то время как при «обычном» фотоэффекте требуемое возбуждение электронов достигается за счёт однофотонного поглощения. Mногофотонный фотоэффект наблюдается при достаточно высоких интенсивностях ${I}$ падающего излучения, достижимых лишь с помощью лазеров. Величина отклика вещества (фотоэдс, фототок) при многофотонном фотоэффекте пропорциональна $I^{m}$, где ${m}$ – число фотонов, поглощаемых в одном акте. Зависимость многофотонного фотоэффекта от частоты излучения отражает спектральные характеристики многофотонного поглощения.

Наиболее часто термин «многофотонный фотоэффект» употребляется по отношению к внешнему фотоэффекту – многофотонной ионизации атомов и молекул в газах и к многофотонной эмиссии электронов из конденсированных сред. В этом случае энергия поглощаемых фотонов идёт на преодоление энергии связи электрона в атоме или работы выхода электрона.

При многофотонном фотоэффекте исчезает т. н. красная граница фотоэффекта: если энергии одного фотона недостаточно для преодоления работы выхода, то эмиссия электронов может происходить за счёт поглощения ${m}$ фотонов. Для поверхностного многофотонного фотоэффекта в металлах характерна также более резкая зависимость фототока от угла падения и направления вектора поляризации световой волны.

Так как многофотонный фотоэффект может происходить только при высоких интенсивностях падающего излучения, то его наблюдение возможно лишь при специально выбранных условиях эксперимента, исключающих влияние маскирующих факторов. Для этого используются импульсы света пико- и фемтосекундной длительности.