Мікрохвильове випромінювання, надвисокочастотне випромінювання (НВЧ-випромінювання) — електромагнітне випромінювання, що включає в себе сантиметровий і міліметровий діапазон радіохвиль (від 30 см — частота 1 ГГц до 1 мм — 300 ГГц). Однак, межі між інфрачервоним, терагерцевим, мікрохвильовим випромінюванням і високочастотними радіохвилями приблизні й можуть визначатися дещо по-різному.
Загальна назва мікрохвильове випромінювання включає радіохвилі дециметрового, сантиметрового та міліметрового діапазонів.
Мікрохвильове випромінювання великої інтенсивності використовується у радіолокації, а також для безконтактного нагрівання тіл (як у побутових, так і в промислових мікрохвильових печах для термообробки металів, основним елементом в яких є магнетрон).
Мікрохвильове випромінювання малої інтенсивності використовується в засобах зв'язку, переважно портативних — раціях[джерело?], стільникових телефонах (крім перших поколінь), пристроях Bluetooth, WiFi і WiMAX.