La linearità è il comportamento di un circuito, in particolare un amplificatore, in cui l'intensità del segnale di uscita varia in proporzione diretta all'intensità del segnale di ingresso. In un dispositivo lineare, il rapporto di ampiezza del segnale da uscita a ingresso è sempre lo stesso, indipendentemente dalla forza del segnale di ingresso (purché non sia troppo forte).
In un amplificatore che mostra linearità, il grafico dell'ampiezza del segnale in uscita rispetto a quello in ingresso appare come una linea retta. Di seguito sono riportati due esempi. Il guadagno, o fattore di amplificazione, determina la pendenza della linea. Più ripida è la pendenza, maggiore è il guadagno. L'amplificatore rappresentato dalla linea rossa ha un guadagno maggiore di quello rappresentato dalla linea blu. Entrambi gli amplificatori sono lineari entro l'intervallo di intensità del segnale di ingresso mostrato, poiché entrambe le linee nel grafico sono diritte.
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Nelle applicazioni analogiche come la trasmissione wireless con modulazione di ampiezza (AM) e l'audio hi-fi, la linearità è importante. La non linearità in queste applicazioni provoca una distorsione del segnale, poiché la fluttuazione del guadagno influenza la forma di una forma d'onda di uscita analogica rispetto alla forma d'onda di ingresso analogico.
Anche se un amplificatore mostra linearità in condizioni normali, diventerà non lineare se il segnale di ingresso è troppo forte. Questa situazione è chiamata overdrive. La curva di amplificazione si piega verso una pendenza orizzontale quando l'ampiezza del segnale di ingresso aumenta oltre il punto critico, producendo una distorsione in uscita. Un esempio è un amplificatore hi-fi il cui guadagno è impostato al punto in cui gli aghi del misuratore VU (unità di volume) entrano nella gamma rossa. La zona rossa indica che l'amplificatore non funziona in modo lineare. Ciò può degradare la fedeltà del suono.