堆栈溢出（英语：stack overflow）在计算机科学中是指使用过多的存储器时导致调用堆栈产生的溢出。堆栈溢出的产生是由于过多的函数调用，导致调用堆栈无法容纳这些调用的返回地址，一般在递归中产生。堆栈溢出很可能由无限递归（Infinite recursion）产生，但也可能仅仅是过多的堆栈层级。
堆栈溢出在內核设计中尤其危险，因此很多入门內核设计教程建议用户不要尝试使用递归程序；而是基于安全和性能考量，改用循环处理问题。
在POSIX兼容平台上，堆栈溢出通常会造成操作系统产生SIGSEGV信号。
无限递归是堆栈溢出的最常见原因，如以下的C/C++语言程序会产生堆栈溢出：
int foo(){ return foo(); //這裡出現无限重复的自我调用}然而有些语言（如Scheme）支持尾部递归优化，在这些语言中只有一般递归会产生堆栈溢出，而尾部递归不会：
(define (foo) (foo))(define (foo) (+ (foo) 1))
这段代码中，前者（第一句）进入死循环（Infinite loop），但不会产生堆栈溢出；后者（第二句）则会产生堆栈溢出。
多数无限递归出现原因，都是基于程序本身没有错误检测机制：
int factorial( const int *const n ){ if ( *n == 0 ) return 1; else return *n * factorial( *n-- ); //這裡出現自我呼叫};如果在这里的n是负数则会出现无限递归。其实，这段程序可以简单地加以修改，把n的类型由整数改为非负整数即可解决：
unsigned int factorial( const unsigned int *const n ){ if ( *n == 0 ) return 1; else return *n * factorial( *n-- );};或者使用循环处理：
