Vắc-xin (tiếng Pháp: vaccin, tiếng Anh: vaccine) là một chế phẩm sinh học cung cấp khả năng miễn dịch thu được chủ động đối với một bệnh truyền nhiễm cụ thể. Vắc xin thường chứa tác nhân giống vi sinh vật gây bệnh và thường được tạo ra từ các dạng vi sinh vật, độc tố hoặc một trong các protein bề mặt của nó, mà đã bị làm suy yếu hoặc bị giết chết. Tác nhân này kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể, sau khi coi tác nhân là một mối đe dọa, sẽ tiêu diệt nó và sẽ tiếp tục nhận ra và tiêu diệt bất kỳ vi sinh vật nào có liên quan đến tác nhân đó mà nó có thể gặp trong tương lai. Vắc xin có thể mang tính dự phòng (để ngăn ngừa hoặc cải thiện ảnh hưởng của một chứng lây nhiễm trong tương lai bởi một mầm bệnh "hoang dã" trong tự nhiên), hoặc mang tính điều trị (để chống lại một căn bệnh đã xảy ra, chẳng hạn như ung thư).
Việc đưa vắc-xin vào cơ thể người được gọi là tiêm chủng. Tiêm vắc xin là phương pháp hữu hiệu nhất để phòng chống các bệnh truyền nhiễm; Khả năng miễn dịch rộng rãi do tiêm chủng là nguyên nhân chủ yếu trong việc xóa sổ bệnh đậu mùa trên toàn thế giới và hạn chế các bệnh như bại liệt, sởi và uốn ván tại nhiều nơi trên thế giới. Hiệu quả của việc tiêm chủng đã được nghiên cứu và kiểm chứng rộng rãi; ví dụ, các loại vắc xin đã được chứng minh là có hiệu quả bao gồm vắc xin cúm, vắc xin HPV, và vắc xin thủy đậu. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) báo cáo rằng vắc xin được cấp phép hiện có sẵn để phòng chống 25 bệnh nhiễm trùng có thể phòng ngừa khác nhau.
Thuật ngữ vắc-xin (vaccine) có nguồn gốc từ Variolae vaccinae (bệnh đậu mùa của bò), thuật ngữ này được Edward Jenner (cả hai đều phát triển các khái niệm về vắc-xin và tạo ra vắc-xin đầu tiên) sử dụng để nói về bệnh đậu mùa. Ông đã sử dụng cụm từ này vào năm 1798 cho tiêu đề dài của bài Tìm hiểu về loài Variolae vaccinae được gọi là Bệnh đậu bò, trong đó ông mô tả tác dụng bảo vệ của các nốt đậu trên bò đối với bệnh đậu mùa ở người. Năm 1881, để vinh danh Jenner, Louis Pasteur đã đề xuất rằng thuật ngữ này cần được mở rộng để bao gồm các phương pháp tiêm chủng mới được phát triển sau đó. Các khoa học về phát triển vắc-xin và sản xuất được gọi vaccinology.