Fotodynamická léčba využívá schopnosti některých látek (např. porfyrinů) rozkládat se působením světla za vzniku toxického produktu (vysoce reaktivního radikálu), který poškodí nebo usmrtí buňku, ve které se nachází.
Tyto látky lze podat lokálně ve formě masti na postiženou kůži nebo v nitrožilní infuzi. V odstupu je postižené místo vystaveno dennímu světlu (pokožka) nebo je ozářeno laserem (proniká několik milimetrů do tkáně). Při nitrožilním podání je nutno chránit před světlem nepostiženou kůži.
Fotodynamická léčba se používá k léčbě některých kožních nemocí (např. mycosis fungoides) nebo k léčbě onemocnění nádorů dosažitelných endoskopicky, pokud je nádor v dosahu laseru. Užívají se padeliporfin, temoporfin.
Fluorescence laserem ozářené látky (kyselina aminolevulová) se využívá k detekci nádorových buněk neohraničených mozkových nádor