Điện thoại thông minh hay smartphone là khái niệm để chỉ các loại thiết bị di động kết hợp điện thoại di động các chức năng điện toán di động vào một thiết bị. Chúng được phân biệt với điện thoại phổ thông bởi khả năng phần cứng mạnh hơn và hệ điều hành di động mở rộng, tạo điều kiện cho phần mềm rộng hơn, internet (bao gồm duyệt web qua băng thông rộng di động) và chức năng đa phương tiện (bao gồm âm nhạc, video, máy ảnh và chơi game), cùng với các chức năng chính của điện thoại như cuộc gọi thoại và nhắn tin văn bản. Điện thoại thông minh thường chứa một số chip IC kim loại-oxit-bán dẫn (MOS), bao gồm các cảm biến khác nhau có thể được tận dụng bởi phần mềm của chúng (chẳng hạn như từ kế, cảm biến tiệm cận, phong vũ biểu, con quay hồi chuyển hoặc gia tốc kế) và hỗ trợ giao thức truyền thông không dây (chẳng hạn như Bluetooth, Wi-Fi hoặc định vị vệ tinh).
Điện thoại thông minh ban đầu được tiếp thị chủ yếu hướng tới thị trường doanh nghiệp, cố gắng kết nối chức năng của thiết bị trợ lý kỹ thuật số cá nhân PDA độc lập với hỗ trợ điện thoại di động, nhưng bị hạn chế bởi hình thức cồng kềnh, thời lượng pin ngắn, mạng di động tương tự chậm và sự non nớt của các dịch vụ dữ liệu không dây. Những vấn đề này cuối cùng đã được giải quyết với việc thu nhỏ theo cấp số nhân và thu nhỏ bóng bán dẫn MOS xuống mức dưới micromet (định luật Moore), pin lithium-ion được cải tiến, mạng dữ liệu di động kỹ thuật số nhanh hơn (định luật Edholm) và các nền tảng phần mềm hoàn thiện hơn cho phép di động hệ sinh thái thiết bị để phát triển độc lập với các nhà cung cấp dữ liệu.
Vào những năm 2000, nền tảng i-mode của NTT DoCoMo, BlackBerry, nền tảng Symbian của Nokia, và Windows Mobile bắt đầu giành được sức hút trên thị trường, với các mẫu máy thường có bàn phím QWERTY hoặc đầu vào màn hình cảm ứng điện trở và nhấn mạnh khả năng truy cập để gửi email và internet không dây. Sau sự phổ biến ngày càng tăng của iPhone vào cuối những năm 2000, phần lớn smartphone có kiểu dáng mỏng, dạng thanh, với màn hình điện dung lớn, hỗ trợ các cử chỉ đa chạm thay vì bàn phím vật lý và cho phép người dùng tải xuống hoặc mua các ứng dụng bổ sung từ cửa hàng tập trung và sử dụng lưu trữ và đồng bộ hóa đám mây, trợ lý ảo cũng như các dịch vụ thanh toán di động. Smartphone đã thay thế phần lớn PDA và PC cầm tay.
Chiếc iPhone đầu tiên ra mắt năm 2007 – chiếc điện thoại định hình thế giới smartphone hiện đại
Những điện thoại thông minh phổ biến nhất hiện nay dựa trên nền tảng của 2 hệ điều hành thành công nhất là Android của Google và iOS của Apple.