Uma esfera Dyson é uma idéia sobre uma estrutura que envolve uma estrela, primeiro pensada pelo físico Freeman Dyson, e depois utilizada em alguns trabalhos de ficção científica.

A idéia da esfera Dyson foi o resultado de uma experiência de pensamento. A Dyson observou que as civilizações aumentavam constantemente sua necessidade de energia. Ele argumentou que, à medida que a civilização humana prosseguia, chegaria um momento em que ela exigiria mais energia do que a Terra poderia fornecer.

Ele propôs um sistema de estruturas projetadas para interceptar e coletar toda a energia produzida pelo Sol. A proposta da Dyson não detalhava como tal sistema seria construído. Seu artigo de 1960 "Search for artificial stellar sources of infrared radiation", na revista Science, foi o primeiro a apresentar o conceito da esfera Dyson.

Há pelo menos três tipos de esferas Dyson: