homomorfizam (homo- + -morfizam), u matematici, funkcija među skupovima s nekom algebarskom strukturom koja je u harmoniji s tom strukturom. Npr. ako su A i B grupe, homomorfizam grupe A u grupu B jest funkcija f : A → B sa svojstvom f (a1 · a2) = f (a1) · f (a2) za bilo koje elemente a1, a2 grupe A. Slično tomu, ako su A i B algebre, npr. nad poljem realnih brojeva, homomorfizam algebre A u algebru B jest funkcija f : A → B sa svojstvima f (a1 + a2) = f (a1) + f (a2), f (a1 · a2) = f (a1) · f (a2), f (α a1) = α f (a1) za bilo koje elemente a1, a2 algebre A i bilo koji realni broj α. U slučaju vektorskih prostora, umjesto homomorfizam upotrebljava se naziv linearni operator. Ako je homomorfizam f : A → B bijektivan, on se naziva izomorfizam. Tada je i inverzna funkcija f –1 : B → A izomorfizam. Ako postoji izomorfizam f : A → B, A i B se zovu izomorfni (izomorfne grupe, izomorfne algebre, izomorfni vektorski prostori i sl.). Tada proučavanje A daje informacije o B i obrnuto, pa su u matematici vrlo važni teoremi koji utvrđuju izomorfnost nekih objekata.