線性時不變系統(Linear Time-Invariant Systems)，簡稱LTI系統，是一種在工程和科學領域中常見的系統類型。
線性時不變系統滿足兩個主要特性：
線性。系統的輸入和輸出之間的關係是線性的，即系統的輸出與輸入成正比，滿足疊加原理。如果輸入是多箇信號的線性組合，那麼輸出也將是這些信號響應的線性組合。
時不變。系統的參數不會隨時間而變化。這意味着無論輸入信號在何時作用，系統的響應形狀都是相同的，只是響應出現的時間會根據輸入信號的延遲或提前而相應地延遲或提前。
這種系統的例子包括許多實際的物理系統和許多用於信號處理的數學模型。線性時不變系統的一箇重要特性是它們可以用單位脈衝響應完全描述。這種系統在控制理論、信號處理、電路理論和通信等領域中有廣泛的應用。