Litografie (z řeckého λίθος - lithos, "kámen" + γράφω - graphο, "psát") je metoda tisku pomocí kamenné (litografický vápenec) nebo kovové (ocel nebo hliník) desky se zcela hladkým povrchem.
Litografii vynalezl v roce 1796 bavorský spisovatel Alois Senefelder jako levný způsob vydávání divadelních děl. Litografii lze použít k tisku textu nebo uměleckých děl na papír nebo jiný vhodný materiál.
V litografii se původně používal obraz nakreslený voskem nebo jinou olejovitou látkou nanesenou na litografický kámen jako médium pro přenos barvy na tiskový arch. V moderní době se obraz často vytváří z polymeru naneseného na pružnou hliníkovou desku.
Plochý povrch desky nebo kamene je mírně zdrsněn nebo vyleptán a rozdělen na hydrofilní (= vodomilné) oblasti, které přijímají vodní vrstvu a odpuzují mastný inkoust, a hydrofobní oblasti, které odpuzují vodu a přijímají inkoust. Obrázek může být vytištěn přímo z kamene nebo desky (v takovém případě je obrácený oproti původnímu obrázku) nebo může být ofsetově přenesen na pružnou fólii, obvykle pryžovou, pro přenos na potištěný předmět.
Tento proces se liší od hlubotisku nebo hlubotisku, kdy se deska vyrývá, leptá nebo tupuje, aby se vytvořily dutiny pro tiskovou barvu, a od tisku na dřevo a knihtisku, kdy se barva nanáší na vyvýšené plochy písmen nebo obrázků.
V počátcích litografie se používal hladký kus vápence (odtud název "litografie" - "lithos" (λιθος) je starořecký výraz pro kámen). Po nanesení obrazu na olejové bázi se na povrch nanesl roztok arabské gumy ve vodě, přičemž guma ulpěla pouze na nemastném povrchu. Během tisku voda ulpívala na povrchu arabské gumy a vyhýbala se olejovým částem, zatímco olejový inkoust použitý k tisku dělal pravý opak.
Chromolitografii (barevnou litografii) vynalezli Engelmann a syn, kterým byl v roce 1837 udělen patent. Poté bylo jen otázkou času, než dosáhla plného komerčního rozvoje.
Použitím více než jednoho kamene lze do stejného obrázku přidat různé barvy. Každá barva potřebuje samostatný kámen. Takto jsou zhotoveny velké plakáty takových umělců, jako jsou Alphonse Mucha a Toulouse-Lautrec. Složité grafiky mohou potřebovat dvacet i více kamenů.