Un interrupteur moléculaire est une molécule qui oscille réversiblement entre deux ou plusieurs états. Idéalement, une des propriétés de ces états est fortement modifiée que ce soit la couleur, la conductivité, la luminescence ou la structure. La conversion peut être induite par la lumière (interrupteurs photochromiques) ou par un changement de pH, de la température, du courant électrique, du microenvironnement, par un système redox, par la présence d’un ligand ou bien même dans le cas de molécules chirales par dichroïsme circulaire (interrupteurs chiroptiques). Une combinaison de ces stimuli peut aussi être utilisée. Les plus anciens interrupteurs moléculaires synthétiques sont en fait les indicateurs pH puisqu´ils sont capables de changer de couleurs en fonction du pH. A l´avenir, les interrupteurs moléculaires pourront être utilisés pour construire des ordinateurs moléculaires. Les interrupteurs moléculaires sont aussi importants en biologie car ils sont à la base de beaucoup de fonctions biologiques comme la régulation allostérique et la vision (le cycle visuel du rétinal). Ils sont aussi l´un des plus simples archétypes de machines moléculaires.