Трансмута́ція (від — крізь, через, за; — зміна, зміна) — перетворення одного об'єкта в інший. Термін має кілька значень:
Трансмутація у фізиці — перетворення одного ядра в інше шляхом однієї чи більше ядерних реакцій або, точніше, перетворення ізотопу одного елемента в ізотоп іншого елемента шляхом однієї чи більше ядерних реакцій. Наприклад, 238U перетворюється в 239Pu шляхом нейтронного захоплення, що супроводжується емісією двох бета-частинок. На даний час у фізиці термін вживається рідко.
Трансмутація в алхімії — перетворення одного металу в інший. Зазвичай малося на увазі перетворення неблагородних металів у благородні (). Здійснення трансмутації було головною метою алхімії, для досягнення якої велися пошуки філософського каменя. У метафізичному сенсі, що стосується і духовної сфери — перетворенню підвладний не лише матеріал, а й особистість.
Трансмутація в генетиці — генні мутації, викликані абсорбованим у тканинах організму радіонуклідом; іноді термін використовується для позначення будь-яких генних мутацій.