Photothermale Umwandlung bezeichnet die Umwandlung absorbierter elektromagnetischer Strahlung in Wärme in einem Material. Sie beruht auf nichtstrahlenden Relaxationsprozessen angeregter Elektronen, Plasmonen oder Exzitonen und wird durch Absorptionskoeffizient, Wärmeleitfähigkeit und Nanostruktur bestimmt. In der Werkstoffwissenschaft ist sie zentral für photothermische Krebstherapie, Solarthermie, Temperatur-induzierte Schaltprozesse, Datenspeicherung sowie thermische Managementlösungen mit spektral selektiven Schichten oder Nanopartikeln.