Konvoluce je matematický operátor zpracovávající dvě funkce.
Spojitá konvoluce (značí se hvězdičkou) jednorozměrných funkcí a je definována vztahem:
Funkci se říká konvoluční jádro. Hodnota konvoluce funkce s jádrem v bodě je integrál ze součinu funkce s otočenou funkcí konvolučního jádra (integrační proměnná má v argumentu konvolučního jádra záporné znaménko) posunutou do bodu .
Pokud jde o konvoluci při zpracovávání obrazu, je funkce většinou zkoumaný obrázek a funkce nějaký filtr.