海底火山（かいていかざん、英: submarine volcano）は、海底に存在する火山。
陸上にある火山と同じだが、周りに大量の海水が存在し、その高い水圧がかかるため、陸上の火山と比べると噴火規模は小さいことが多い（海底噴火（英語））。ただし比較的浅い場所で噴火した場合は、水及び水圧による抑制がきかないため、陸上火山と同規模の噴火を起こす。また、海水がマグマにふれて一瞬にして気化することによりマグマ水蒸気爆発が起きることがある（スルツェイ式噴火（英語））。
噴火活動が盛んな場合は、山頂が海面から露出して火山島を形成する場合がある。ハワイ諸島ももともとは、ホットスポット上に生まれた海底火山であった。過去に現在のハワイの緯度で活動した海底火山や火山島は太平洋プレートの移動により北西方向、つまりカムチャツカ半島の方向へ移動しつつ水没し、ハワイ海山群や天皇海山群を形成している。
海上には基本的に人はいないため直接被害は少ないが、まれに通りかかった船舶・航空機が被災する場合があるほか、津波が発生することもある。熱水により生息域の水温が上昇したり、噴出物により環境が変化したりして、魚類や藻類に影響がでることもある。