深夜动画是指在深夜时段播放的日本动画，通常在晚上23到28点播放。
虽然没有明确的定义，但是该词目前主要指日本民营电视台（五大民营电视台及东京、大阪、名古屋等地的独立UHF电视台）以及卫星电视各台在23点到4点间播放的动画（在与此时间带相反的时段播出的作品定义为全日时段动画）。深夜零时以后的时间通常会采用三十小时制，写成25点、26点等，相等于二十四小时制的翌日01点、02点。
主要以动画爱好者和一般年轻阶层（初中、高中生）为对象，特别针对住在地方（民营电视台的频道只能收到4个频道以下的地方）的动画爱好者，以促进日后发售的DVD和关联作品为主要目的。
放映时间大多为1季（3个月、12～13周）或者2季（6个月、24～26周）。除了“日本电视系”以外，很少3季以上。
除了原创动画，漫画、小说、游戏的改编作品也不少。内容以动画爱好者喜欢的恋爱、萌、动作、科学奇幻这些类别比较多。因为管制较松，表现尺度较宽。
由制作委员会方式向电视台购买播放时段放送是主流形式（特别是东京电视台播出的大部分作品，以及过去富士电视台和朝日电视台的部分作品），制作方可以用廉价的播放费获得播放权，电视台也可以有效利用深夜时段。且因可预约自动录影的录影机普及，近年深夜动画的数量增加了。
首都圈的5大台从赞助商（广告）那里可以获得充裕的收入。但是地方电视台因为播出动画会占用较多的电视台预算，所以几乎不播放深夜动画。
少数在大阪和名古屋的电视台也有深夜动画。
虽然日本放送协会（NHK）不会在深夜播放动画新作，但最近开始在NHK教育频道和NHK卫星第2频道进行动画的重播。
另外卫星电视台中的WOWOW的主要目的是销售商品，所以用非加密频方式播放较多（以前是在日常时段较多，渐渐地转入深夜时段）。
其它的卫星电视台中，BS-TBS和BS JAPAN以前就播放深夜动画，BS日本偶尔播出深夜动画。相反的，BS朝日却没有播放过母公司朝日电视台或者ANN联播网的深夜动画。
特别是BS-TBS及其前身BS-i非常热衷深夜动画，但是BS-i限定的作品非常少（地方上对于公平的期待，放映费便宜；而且比起地上波（无线电视）来，卫星电视的表现管制较松）。结果，有的日子，很多节目集中放映（不几台录像机一起使用就没法看全）。因为是深夜节目，所以收到节目安排的影响，放映时间很不确定（虽然最近这样现象减少不少，但是棒球直播延长带来的影响最大），这成为了能够收看5大台节目的大城市动画爱好者的烦恼。
因为是深夜时段，而且只有在东京、大阪、名古屋等大城市播放，地方电视台没有播出，所以收视率有4～5%就算“高收视率”。富士电视台的“noitaminA”和每日放送（MBS）的星期六深夜档“animeshower”高收视率的作品较多。
2002年，富士电视台开始大幅增加深夜动画的数量。但是因为特别节目和日本无线数字电视准备工作的影响，长时间停止播出及为挽回进度一次放两集的现象经常出现。《Kanon》居然出现1次放3集的前所未闻的事件。
2003年富士电视台的深夜动画数量更多，可以和东京电视台相比，但是播放状况更加恶化：
例如《GAD GUARD》因为交付来不及，而重播前一集；《狼雨》因为制作迟延，最终话没有通过无线电视播出；《暗与帽子与书的旅人》在开始播放前取消。
像富士电视台那样腰斩、缩水现象产生的最大原因，是无线电视台（特别是5大台）基本上对于事先已经决定放映话数的节目的跨越档期的放映结束非常排斥。
最近深夜的国际体育赛事的转播和深夜的电视购物节目（收入比放映动画高）也是原因之一。
本来这是电视台的问题，却给制作公司、软件公司带来不良影响。为了避免这种现象，近年来制作方在最初的企划阶段设定播放的集数会比通常季度短（也有未放映的部分作为DVD限定的情况）。
一般来说，深夜节目对于性描写和暴力描写的管制比较宽松，但是对于深夜动画的管理较为严格。
1990年代以后，特别是5大台对于制作的电视动画，出现自主管制越来越严的倾向，这种倾向影响到本来低年龄人群很少看的深夜动画。在东京电视台播放的动画中，有裙底风光镜头的只有《格斗美神 武龙》，从此可以看出东京电视台的管理严格。《宇宙人形17》本来有小学生入浴的镜头，在东京电视台深夜版中作了编辑。
关于性描写管理的极端的例子──富士电视台《女孩万岁》，美少女入浴这类的性描写镜头是该片的卖点；但是富士电视台做了大量修改，关键的入浴镜头就只剩下白白的水蒸气。因为制作方讨厌5大台的管制，《女孩万岁》的后篇就转到管制较松的WOWOW播映。
