mały|250x250px|Wykresy dwóch funkcji rzeczywistych oraz ich transformaty Fouriera. Drugi sygnał, przesunięty w czasie względem pierwszego, pomimo identycznej postaci, ma inną transformatę Fouriera
Transformacja Fouriera – transformacja całkowa, która przyjmuje funkcję rzeczywistą jako daną wejściową i wyprowadza funkcję o wartościach zespolonych, która opisuje stopień, w jakim w funkcji wejściowej występują funkcje zespolone . Transformatą Fouriera nazywa się funkcję, która powstaje w wyniku działania transformacji Fouriera.
thumb|249x249px|Zastosowanie transformacji Fouriera do określenia składowych akordu C dur fortepianu. Pierwsze trzy piki od lewej odpowiadają podstawowym częstotliwościom C, E, G. Pozostałe są wyższymi harmonicznymi.
Przykładowo, obliczanie transformaty Fouriera trwającego jakiś czas sygnału akustycznego oznacza obliczanie amplitud składowych zespolonych tego dźwięku (por.