thumb|400px|Dwa obrazy (I+,I-) źródła (S') soczewkowanego przez masę (L). thumb|Galaktyka LRG 3-757 zniekształca obraz dalszej galaktyki Soczewkowanie grawitacyjne – zakrzywienie promieni świetlnych w polu grawitacyjnym masywnego ciała niebieskiego prowadzące do ich skupienia. Efektem soczewkowania grawitacyjnego jest obserwowane pojaśnienie źródła oraz pojawianie się pozornych ciał niebieskich – obrazów ciał rzeczywistych.
Dopiero w roku 1979 udało się po raz pierwszy dostrzec na niebie obiekt soczewkowany grawitacyjnie, a był nim podwójny kwazar Q0957+561. Ciała niebieskie powodujące ten efekt nazwano soczewkami grawitacyjnymi, a są nimi m.in. galaktyki i gromady galaktyk (zaliczane do soczewek rozciągłych).
Przejawem soczewkowania grawitacyjnego jest przede wszystkim pojaśnienie obrazu źródła, dzięki czemu można obserwować obiekty, których normalnie nie widać. Innymi przejawami soczewkowania są na przykład: powiększenie obrazu źródła, obrócenie obrazu, tworzenie obrazów podwójnych, potrójnych i poczwórnych.
Dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu można wyznaczyć niektóre parametry kosmologiczne, np.