Fotoperiodisme er fysiologiske endringer i dyr og planter som er forbundet med endring av dag og natt.
Mange plante- og dyrearter viser sesongmessige endringer i fysiologi og atferd som er synkronisert med syklusen dag og natt gjennom året. Disse sykliske endringene kalles fotoperiodiske reaksjoner.
Hos planter manifesterer fotoperiodisme seg i endring av faser av vekst og utvikling. For eksempel, i mange plantearter, forekommer blomstring og fruktdannelse bare i løpet av en viss lengde av dagslyset. Planter kan være langdagsplanter, som krever lange dagslystimer for å blomstre, eller kortdagsplanter som blomstrer under korte dagslystimer.
Hos dyr påvirker fotoperiodisme sesongmessige endringer i fysiologi, atferd og farge. Hos fugler utløser det for eksempel sesongtrekk, smelting og reproduksjon. Hos pattedyr påvirker fotoperiodisme dvalemodus, smelting, reproduksjon og andre sesongmessige prosesser.
Dermed lar fotoperiodisme organismer forutsi sesongmessige endringer og tilpasse seg dem på forhånd for overlevelse og reproduksjon. Dette er en viktig mekanisme for samspillet mellom levende organismer og miljøet.