Als polysem (von altgriechisch πολύς polys „viel, mehrere“ und σῆμα sema „Zeichen“) wird in der Sprachwissenschaft ein Ausdruck (z. B. Wort, Morphem oder Syntagma) bezeichnet, der mehrere unterscheidbare Bedeutungen hat, wobei aber diese Bedeutungen ein gewisses Maß an Ähnlichkeit oder begrifflichem Zusammenhang aufweisen. Die Eigenschaft, polysem zu sein, heißt Polysemie. Polyseme Wörter sind also mehrdeutig – im Unterschied zur einfachen Ambiguität (z. B. Homonymie) kann die Mehrdeutigkeit aber subtiler und weniger auffällig sein. Die Abgrenzung zwischen Polysemie und einfacher Mehrdeutigkeit ist jedoch unscharf.
Polysemie kann zu Missverständnissen und Fehlschlüssen führen, aber auch wortspielerisch, sprachschöpferisch oder dichterisch eingesetzt werden.