Une œuvre de musique de chambre est une composition musicale destinée à un petit ensemble de cordes, bois, cuivres ou percussions, qui traditionnellement et avant l'affirmation des concerts publics, pouvait tenir dans la « grande chambre » d'un palais. Chaque partie est écrite pour un seul instrumentiste sans qu'il y ait à l'origine ni chef d'orchestre ni soliste attitré. Si certaines voix sont doublées ou triplées, particulièrement dans les cordes, on parle d'orchestre de chambre ; au-delà, on parle d'orchestre, avec le qualificatif de sa composition instrumentale (symphonique, à cordes, d'harmonie, de fanfare).
La conception de ces ensembles - duos, trios, quatuors, quintettes, sextuors, septuors, octuors, nonettes et dixtuors - demande aux compositeurs une connaissance de l'harmonie, de la polyphonie, du contrepoint, de l'organologie. En musique classique, la composition de quatuors à cordes est le plus souvent considérée comme l'un des summums de l'écriture musicale.
Ces ensembles de quelques solistes, menant leur voix indépendamment des autres, ont le plus souvent comme « meneur » l'instrument le plus aigu (le premier violon dans le quatuor à cordes, le flûtiste dans le quintette à vent), mais certaines œuvres plus complexes ou d'un effectif plus important, nécessitent la présence (toujours facultative, mais souvent essentielle) d'un chef d'orchestre (Gran Partita pour 13 instruments à vent en si bémol majeur de Mozart, Sérénade en ré mineur, op. 44 pour vents, violoncelle et contrebasse de Dvořák).
En principe, le terme exclut les pièces comportant une partie chantée, malgré le caractère intimiste que revêtent souvent la mélodie et le lied. Certains compositeurs des XXe et XXIe siècles cependant, introduisent la voix dans des ensembles de musique de chambre, comme Schönberg dans son deuxième quatuor à cordes, op. 10 (1908), Ottorino Respighi dans Il tramonto (1914), Olivier Greif dans son Quatuor à cordes no 3 avec voix (1998) et Elena Ruehr dans son deuxième quatuor « Song of the Silkie » (2000). Dans certaines œuvres récentes, le compositeur choisit d'adjoindre une partie de sons fixés (bande magnétique ou CD par exemple) aux instruments acoustiques, voire de les amplifier à l'aide de microphones, ou même de transformer leur son grâce à l'ordinateur.