瑞利散射（Rayleigh scattering），由英国物理学家约翰·斯特拉特，第三代瑞利男爵（John Strutt, 3rd Baron Rayleigh）的名字命名。它是半径比光或其他电磁辐射的波长小很多的微小颗粒(例如单个原子或分子)对入射光束的散射。瑞利散射在光通过透明的固体和液体时都会发生，但以气体最为显著。
在大气中，太阳光的瑞利散射会导致弥漫天空辐射，这也是天空之所以为蓝色和太阳之所以偏黄色的原因。
瑞利散射适用于尺寸远小于光波长的微小颗粒，和光学的“软”颗粒（即，其折射率接近1）。当颗粒尺度相似或大于散射光的波长时，通常是由米氏散射理论、离散偶极子近似和其它计算技术来处理。
瑞利散射光的强度和入射光波长λ的四次方成反比：
其中
