Литосфе́ра (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — сфера) — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород.
Литосфера разбита на блоки — литосферные плиты, которые двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.
Литосфера под океанами и континентами значительно различается. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами и в основном состоит из дунитов и гарцбургитов.
Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин cиаль, происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium — кремний) и Al (лат. Аluminium — алюминий).