互動效應是指在多因素設計中，兩個或兩個以上的自變數的不同水平之間的相互作用。
當一個自變數的效果在另一個自變數的每一個水平上不一樣時，我們就說存在著自變數的互動作用。互動效應表明，一個因素的水平在另一個因素的不同水平上變化趨勢不一致，這意味著兩個或多個因素同時作用於一個結局時，可能會產生比單獨作用時更顯著的效果或不同的影響。
例如，在雙因素方差分析中，兩個自變數的搭配對因變數產生的差異稱為互動效應，也稱為二階效應。如果互動項具有顯著性，比如施肥方式和品種的互動項呈現出顯著性，那麼就說明這兩個因素的互動效應對實驗結果的影響是顯著的。簡而言之，互動效應是各因素聯合作用產生的效應，而不是各因素效應的和。