Illuusio eli havaintoharha on hahmotusvirhe joka syntyy, kun aistiärsykkeen osat vääristävät kokonaisuuden.[1] Illuusioksi kutsutaan myös taideteoksen, esityksen tai muun vastaavan synnyttämää todellisuusvaikutelmaa.[1]
Havaintoharha on väärin tulkittu aistimus, siinä on siis todellinen ulkoinen aistiärsyke, joka tulkitaan väärin. Hallusinaatiossa eli aistiharhassa harhan sen sijaan tuottaa keskushermosto, eikä ulkoista aistiärsykettä ole. Illuusion kaltainen tila taas on ilmailufysiologiassa hallusinaatioksi kutsuttu harha-aistimus.
Jokainen aisti voidaan erehdyttää havaintoharhalla, tunnetuimpia ovat näköön liittyvät harhat. Osa havaintoharhoista on henkilökohtaisia. Joku voi kokea ne eri tavalla kuin toinen, jotkut taas eivät ollenkaan.