Sprzężenie zwrotne (ang. feedback) to mechanizm regulacyjny w organizmach żywych, polegający na modyfikacji przebiegu danego procesu biologicznego przez jego produkty lub konsekwencje. Jest to pętla przyczynowo-skutkowa, w której efekt wyjściowy zostaje wykorzystany jako sygnał wejściowy w celu dalszej regulacji tego procesu.
Wyróżnia się dwa główne rodzaje sprzężeń zwrotnych:
Sprzężenie zwrotne dodatnie (stymulujące) – wzmacnia lub przyspiesza dany proces biologiczny. Przykładem jest wpływ oksytocyny na proces porodu; wydzielanie oksytocyny stymuluje skurcze macicy, co z kolei prowadzi do dalszego wzrostu jej poziomu i intensyfikacji skurczów.
Sprzężenie zwrotne ujemne (hamujące) – osłabia lub spowalnia dany proces biologiczny. Działa więc w kierunku przeciwnym i utrzymuje homeostazę ustroju. Przykładem jest wpływ przyjmowania sterydów anaboliczno-androgennych (SAA) na oś podwzgórze-przysadka-gonady (HPG). Obecność zewnętrznych androgenów w organizmie może prowadzić do hamowania wydzielania GnRH przez podwzgórze oraz hormonów LH i FSH przez przysadkę mózgową, co skutkuje zmniejszeniem endogennej produkcji hormonów płciowych w gonadach i zakłóceniem normalnego działania osi HPG.
Mechanizm sprzężeń zwrotnych pozwala organizmom żywym na precyzyjną kontrolę i regulację kluczowych funkcji biologicznych oraz utrzymywanie środowiska wewnętrznego we względnie stałych warunkach (homeostaza). Jest więc niezwykle istotny dla prawidłowego funkcjonowania systemów fizjologicznych.