Zoekmachineoptimalisatie (search engine optimization of SEO) is een onderdeel van zoekmachinemarketing en kan worden gedefinieerd als het geheel aan activiteiten bedoeld om een webpagina hoog te laten scoren in de organische zoekresultaten van een zoekmachine, op de voor die webpagina relevante trefwoorden. Aangezien een vermelding in die organische resultaten gratis is, vormen deze zoekresultaten een interessant alternatief voor zoekmachineadverteren. SEO kan een bedrijf concurrentievoordeel opleveren.

Binnen de optimalisatietechieken wordt onderscheid gemaakt tussen white hat (toegestaan door Google) en black hat (niet toegestaan). De black hat-technieken zijn over het algemeen bedoeld om de volgorde van zoekresultaten te manipuleren.

SEO kan ook staan voor search engine optimizers. Dit zijn adviseurs die zich bezighouden met het uitvoeren van optimalisatieprojecten voor klanten.