Điện thoại di động (ĐTDĐ), còn gọi là điện thoại cầm tay, điện thoại bỏ túi, là loại điện thoại có thể thực hiện và nhận cuộc gọi thoại thông qua kết nối dựa trên tần số vô tuyến vào mạng viễn thông trong khi người dùng đang di chuyển trong khu vực dịch vụ. Kết nối vô tuyến thiết lập kết nối với các hệ thống chuyển mạch của nhà khai thác mạng di động, cung cấp quyền truy cập vào mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN). Các dịch vụ điện thoại di động hiện đại sử dụng kiến trúc mạng tế bào(cellular network) và do đó, điện thoại di động được gọi là cellular telephones hay cell phones, tại Bắc Mỹ. Ngoài dịch vụ thoại, điện thoại di động từ những năm 2000 còn hỗ trợ nhiều dịch vụ khác, chẳng hạn như SMS, MMS, email, truy cập Internet, liên lạc không dây tầm ngắn (hồng ngoại, Bluetooth), ứng dụng doanh nghiệp, video game, và chụp ảnh kỹ thuật số. Điện thoại di động chỉ cung cấp các khả năng đó được gọi là feature phone; điện thoại di động cung cấp khả năng tính toán tiên tiến rất lớn được gọi là smartphone.
Sự phát triển của công nghệ oxit bán dẫn (MOS) vi mạch mật độ cao (LSI), lý thuyết thông tin và mạng di động dẫn đến sự phát triển của truyền thông di động giá cả phải chăng. Điện thoại di động cầm tay đầu tiên được trình diễn bởi John F. Mitchell và Martin Cooper của Motorola năm 1973, sử dụng một thiết bị cầm tay nặng 2 kilogram (4.4 lbs). Năm 1979, Nippon Telegraph and Telephone (NTT) đã ra mắt mạng di động đầu tiên trên thế giới tại Nhật Bản. Năm 1983, DynaTAC 8000x là điện thoại di động cầm tay thương mại đầu tiên có sẵn. Từ năm 1983 đến 2014, số thuê bao điện thoại di động trên toàn thế giới đã tăng lên hơn bảy tỷ — đủ để cung cấp một chiếc cho mỗi người trên Trái Đất. Trong quý I/2016, các nhà phát triển điện thoại thông minh hàng đầu trên toàn thế giới là Samsung, Apple, và Huawei, và doanh số điện thoại thông minh chiếm 78% tổng doanh số điện thoại di động. Đối với điện thoại cơ bản (tiếng lóng: "dumbphones") tính đến năm 2016, lớn nhất là Samsung, Nokia, và Alcatel.