超音波霧化分離（ちょうおんぱむかぶんり）とは、超音波を液体に照射することで液体が霧化し分離する現象、またそれにより分離された物質の回収にいたるまでの分離工学としての方法。蒸留のように全体を加熱し気化（ガス化）して分子間の結合を切るのではなく、加熱せずに微粒子化（ミスト化）し、分子のクラスターレベルで分離する。液体中では同じ物質の分子はクラスター化しやすいことや、物質によりクラスターの大小に隔たりがあることを利用している。たとえばエタノール水溶液の場合、溶液中のエタノールリッチなクラスターを、そのクラスター界面の結合が弱いことを利用して分離する。 従来の分離法、つまり膜分離、遠心分離、電気泳動、蒸留、蒸発操作、再結晶、晶析、抽出、クロマトグラフィー等、いずれにも属さない分離法である。
