互動作用，或稱互動效應，是指兩個或多個因素在影響某一結果時，它們的效應不是獨立作用，而是相互依賴和相互影響的。
在統計學和實驗設計中，互動作用指的是當一個因素的水平變化導致另一個因素效應的變化時，例如，一個自變數對因變數的效應取決於另一個自變數的水平。這種效應可以表現為協同、疊加或拮抗，意味著一個因素的效果依賴於另一個因素的水平。互動作用在實驗研究中非常重要，因為它揭示了因素之間的複雜關係，可能導致效應的方向和程度發生變化。例如，一種藥物可能在不同年齡組和性別之間的效果有所不同，表明存在互動作用。簡而言之，互動作用表明兩個或多個因素共同作用時，它們的效應不是簡單相加，而是相互依賴和影響的。