自聚焦（Self-focusing）是一種物理光學現象，當某些材料受到強光照射時，材料的折射率會發生與光強相關的變化。這種效應通常發生在強雷射束通過非線性介質時，雷射束會自動會聚成直徑為幾微米的細線或一串細小的焦點。
自聚焦的原理在於，當一個強光場入射到介質後，由於強場與介質的非線性相互作用，使得介質的折射率發生改變，即在原來的線性折射率之外又加上非線性折射率。這種與光強有關的折射率可使光在介質中傳播時產生自聚焦及自相位調製（SPM）等現象。
自聚焦現象的形成條件包括介質有足夠大的非線性係數和光強足夠強，通常使用脈衝雷射。自聚焦不僅要求介質有足夠大的非線性係數，而且光強要足夠強，因此一般都要用脈衝雷射。
如果非線性折射率大於零，則中心折射率最大，向外逐漸變小。光束通過這樣的介質，就如同通過一個凸透鏡而使光束聚焦，這就是自聚焦效應。如果非線性折射率小於零，則中心折射率最小，向外逐漸變大。光束通過時，如同通過一個凹透鏡而使光束散焦，這就是自散焦效應。