Não-linearidade é o comportamento de um circuito, particularmente de um amplificador, no qual a força do sinal de saída não varia na proporção direta da força do sinal de entrada. Em um dispositivo não-linear, a relação amplitude do sinal de saída/entrada (também chamada de ganho) depende da força do sinal de entrada.
Em um amplificador que exibe não-linearidade, o gráfico de amplitude do sinal de saída versus entrada aparece como uma linha curva sobre parte ou toda a faixa de amplitude de entrada. Dois exemplos são mostrados abaixo. O amplificador representado pela curva vermelha tem ganho que aumenta conforme aumenta a intensidade do sinal de entrada; o amplificador representado pela curva azul tem ganho que diminui conforme aumenta a intensidade do sinal de entrada.
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Nonlinearity pode ser tolerada em dispositivos e sistemas que usam modulação digital, e também em transmissores sem fio de modulação de freqüência (FM). Estes sinais são fullon ou fulloff; as formas de onda de amplitude não são analógicas, portanto não pode ocorrer distorção analógica. Em dispositivos e sistemas analógicos, no entanto, a linearidade é importante. Circuitos não lineares geralmente causam distorção em aplicações como a transmissão sem fio de amplitude-modulação (AM) e áudio hi-fi.