La non linearità è il comportamento di un circuito, in particolare un amplificatore, in cui l'intensità del segnale di uscita non varia in proporzione diretta all'intensità del segnale di ingresso. In un dispositivo non lineare, il rapporto di ampiezza tra uscita e ingresso (chiamato anche guadagno) dipende dalla forza del segnale di ingresso.
In un amplificatore che mostra una non linearità, il grafico dell'ampiezza del segnale in uscita rispetto a quello in ingresso appare come una linea curva su una parte o su tutto l'intervallo di ampiezza dell'ingresso. Di seguito sono riportati due esempi. L'amplificatore rappresentato dalla curva rossa ha un guadagno che aumenta all'aumentare dell'intensità del segnale in ingresso; l'amplificatore rappresentato dalla curva blu ha un guadagno che diminuisce all'aumentare dell'intensità del segnale in ingresso.
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La non linearità può essere tollerata nei dispositivi e nei sistemi che utilizzano la modulazione digitale e anche nei trasmettitori wireless a modulazione di frequenza (FM). Questi segnali sono o full-on o full-off; le forme d'onda di ampiezza non sono analogiche, quindi non può verificarsi la distorsione analogica. Nei dispositivi e nei sistemi analogici, tuttavia, la linearità è importante. I circuiti non lineari generalmente causano distorsioni in applicazioni come la trasmissione wireless a modulazione di ampiezza (AM) e l'audio hi-fi.