Fotorespirasi (atau "respirasi cahaya") adalah respirasi pada tumbuhan yang dibangkitkan oleh penerimaan cahaya yang diterima oleh daun. Diketahui pula bahwa kebutuhan energi dan ketersediaan oksigen dalam sel juga memengaruhi fotorespirasi.
Proses ini sering dipandang sebagai bentuk inefisiensi dalam metabolisme tumbuhan karena mengoksidasi langsung produk fotosintesis (glukosa). Akibat fotorespirasi, fotosintesis netto (bersih) menjadi jauh lebih rendah daripada seharusnya. Namun, fotorespirasi diketahui juga menjadi pemasok beberapa komponen dasar proses fotosintesis pula. Selain itu, dengan fotorespirasi jaringan tumbuhan lebih terjaga kesetimbangannya.
Diketahui bahwa tumbuhan C3 memiliki karakteristik fisiologi yang berbeda dari tumbuhan C4 dalam kaitan dengan fotorespirasi. Tumbuhan C4 diketahui tidak banyak terpengaruh oleh fotorespirasi apabila dibandingkan dengan tumbuhan C3.