希爾伯特變換(Hilbert transform)是信號處理和數學中的一個概念，它是一種線性運算元，用於對函式進行處理，產生定義域相同的函式。
希爾伯特變換的定義是基於卷積的概念，即將原始信號與特定信號進行卷積。這個特定信號通常是1/(πt)，其中t是時間變數。在頻域中，希爾伯特變換相當於將信號的正頻率部分乘以-j（即虛數單位），而對於負頻率部分則乘以j，保持幅度不變，相位移動-π/2。
希爾伯特變換在信號處理中有多種套用，例如在構建解析信號、降低抽樣率、表示帶通信號以及進行非平穩信號的頻譜分析等方面。此外，希爾伯特變換也與帕利-維納定理有關，後者將上半平面內的全純函式與實直線上的函式的傅立葉變換聯繫起來。