Rezonancia, a fizikában egy tárgy vagy rendszer viszonylag nagy szelektív válasza, amely egy külsőleg alkalmazott rezgőerő hatására lépésben vagy fázisban rezeg. A rezonanciát először akusztikai rendszerekben, például hangszerekben és az emberi hangban vizsgálták. Az akusztikai rezonanciára példa az a rezgés, amelyet egy adott hangmagasságú hegedű- vagy zongorahúrban kelt, amikor a közelben egy azonos hangmagasságú zenei hangot énekelnek vagy játszanak.
A rezonancia fogalmát analógia útján kiterjesztették bizonyos mechanikai és elektromos jelenségekre. A mechanikai rezonancia, mint például a hidakban a szél vagy a menetelő katonák által keltett rezonancia, közismerten elég nagy méreteket ölt ahhoz, hogy pusztító hatású legyen, mint például a Tacoma Narrows híd (lásd: Tacoma Narrows Bridge) 1940-es pusztulása esetében. Az űrhajókat, repülőgépeket és felszíni járműveket úgy kell megtervezni, hogy a motorjaik vagy a levegőben való mozgásuk által okozott rezgéseket a biztonságos minimumon tartsák.
A rezonancia az elektromos rendszerekben némileg más jellegű. A frekvenciaérzékeny (váltakozó áramú) áramkörökben való előfordulása lehetővé teszi, hogy az ilyen áramkörökkel felszerelt kommunikációs eszközök bizonyos frekvenciájú jeleket fogadjanak, míg másokat elutasítsanak. Egy televíziós vevőkészülékben például rezonancia akkor lép fel, amikor az áramkörbe érkező egyik bejövő jel frekvenciája közel van az áramkör saját frekvenciájához, amely ekkor úgy reagál, hogy a jelből maximális energiát vesz fel, mivel az áramkörön belüli áram az antennában folyó nagyon gyenge árammal együtt ide-oda hullámzik.
A rezonancia egy bizonyos fajta mechanikai rezonanciával némileg analóg formáját észlelték a nukleáris skálán. Ez a mágneses rezonanciának nevezett jelenség akkor jelentkezik, amikor az atomok vagy atommagjaik különböző mágneses mezők alkalmazására rádió- és mikrohullámú frekvenciájú elektromágneses sugárzás kibocsátásával vagy elnyelésével reagálnak. Lásd még: Mágneses rezonancia.