非谐性（anharmonicity），理学-化学-物理化学-计算与理论化学，对简谐近似的偏离。在描述分子或固体中的原子在平衡位置附近的运动时，一个常用的近似是简谐近似，即假设原子受到的回复力和其偏移量满足线性关系。此时，原子将在平衡位置附近做一定振幅的周期振荡。从能量的角度来看，简谐近似等价于将体系势能对原子坐标偏移量展开至二阶，忽略高阶项。因此，只有当原子在平衡位置附近的小范围内运动时，才可以使用简谐近似。在更一般的情况下，应该考虑非谐性效应。非谐性使得原子振动频率与振幅相关，是一些实验中经常观察到的温度效应（例如热膨胀）的物理根源。同时，在考虑非谐性效应后，不同的振动模之间不再彼此独立，而是相互耦合在一起。因此，晶体中声子（振动元激发）之间可以相互散射，这就避免了简谐近似下体系热导趋于无穷的不合理结果。在低温条件下，可以在简谐近似的基础上对非谐性做微扰处理。