二級相變(Second-order phase transitions)是一類特殊的相變現象，其特點是在相變過程中，物質的化學勢及其一階偏導數連續，而二階偏導數不連續。
這類相變通常不伴隨熱效應和熵變，但可能會在熱膨脹係數、壓縮係數、比熱容等物理量上表現出突變。二級相變在物理性質上不發生突變，例如鐵的磁性轉變，但它們的對稱性可能會發生突變，這種現象被稱爲對稱性破缺。二級相變在數學描述上，兩相的自由能及其一階偏導數相等，但二階偏導數不相等。這種相變在臨界點發生，通常與連續性變化相關，因此也被稱爲連續相變。
二級相變的例子包括磁性轉變、有序-無序轉變、正常導體-超導體轉變等。這些相變大多發生在極低溫度下，如鐵在居里點從鐵磁體轉變爲順磁體，或在零磁場下超導體轉變爲正常導體。