Fotonásobič alebo fotoelektrický násobič alebo násobič elektrónov je veľmi citlivý detektor žiarenia využívaný vo fyzike častíc, ktorý registruje a zosilňuje žiarenie v ultrafialovej, viditeľnej a blízkej infračervenej časti spektra. Tieto detektory zosilňujú signál vytváraný dopadajúcim žiarením faktorom až 10⁸, a tak je možné registrovať prítomnosť čo i len jedného fotónu. Výhodou fotonásobiča je okrem vysokého zisku aj nízky šum a rýchle čítanie dát.

Fotonásobiče sú konštruované zo sklenenej vákuovej trubice, ktorá obsahuje fotokatódu, niekoľko dynód a anódu. Fotóny dopadajúce na materiál tenkej fotokatódy pri vstupe do prístroja z nej vyrážajú elektróny produkované v dôsledku fotoelektrického javu. Tieto elektróny sú usmerňované fokusačnými elektródami smerom k elektrónovému zosilňovaču, kde je elektrónový signál vďaka sekundárnej emisii zosilnený.