Superpozycja – własność rozwiązań równania różniczkowego przejawiająca się w tym, że suma dwóch rozwiązań także jest rozwiązaniem równania. W podstawowym sensie własność ta może zostać wyrażona w inny sposób przez twierdzenie, że przestrzeń rozwiązań równania jest przestrzenią liniową. Tak wyrażone twierdzenie pozostaje prawdziwe, jeśli równanie różniczkowe jest liniowe.

Rozwiązania mogą stanowić grupę lub półgrupę.

Dla niektórych znanych równań nieliniowych prawo składania ma własną nazwę, np. dla równania Kortewega-de Vriesa, opisującego solitony, prawo to nosi nazwę transformacji Bäcklunda.

W fizyce określenie „superpozycja” oznacza zazwyczaj złożenie dwóch lub więcej rozwiązań równań pola (np. równania falowego), także będące rozwiązaniem. Zabieg superpozycji stosuje się na przykład, by z prostych rozwiązań równania zbudować rozwiązanie złożone, spełniające określone warunki brzegowe.