Mit einer Photozelle oder Fotozelle kann die Intensität von Licht mit geeigneter Wellenlänge gemessen werden. Sie besteht aus zwei Elektroden in einem evakuierten Glaskolben und wird in weiterem Sinn zu den Elektronenröhren gezählt. Durch das einfallende Licht werden aufgrund des äußeren photoelektrischen Effekts Elektronen aus der Photokathode herausbeschleunigt. Falls diese Elektronen die Anode treffen, werden sie abgeleitet und sind als Photostrom messbar. Andernfalls werden sie von der Kathode wieder angezogen.
Die Photozelle wurde 1893 von Hans Geitel und Julius Elster erfunden. Sie wurde weitgehend durch optische Halbleitersensoren abgelöst. Für die Messung sehr geringer Lichtstärken wurde die Photozelle durch Integration eines Sekundärelektronenvervielfachers zum Photomultiplier (PMT) weiterentwickelt.
Abgrenzung: aus Halbleitern aufgebaute Photoempfänger zählen zu den Halbleiterdetektoren, es sind z. B. Photodioden, Photowiderstände oder Solarzellen – diese werden nicht als Photozellen bezeichnet.