Une illusion (du latin illusio) est une perception qui diffère de la réalité considérée comme objective. Dans le domaine de la pensée, l'illusion d'un individu est une conception erronée, une croyance, causée par un jugement biaisé ou un raisonnement incorrect.
La désillusion est le sentiment que ce que nous avons perçu ou compris dément la façon, généralement optimiste, dont nous percevions les choses auparavant.
L'étude des illusions sensorielles intéresse la psychologie, la physiologie, les neurosciences. Ces disciplines établissent fréquemment une typologie de ces illusions, qui ne s'expliquent pas toutes par les mêmes phénomènes. Les spectacles les combinent souvent avec la suspension consentie de l'incrédulité pour divertir le public.
La philosophie oppose l'illusion à la réalité, et la distingue parfois de l'erreur, du préjugé, de l'hallucination, la considérant comme un problème de la théorie de la connaissance. Des penseurs et leurs écrits qualifient fréquemment d'illusion les systèmes ou croyances dont ils font la critique ou qui leur sont opposés.