En luftspejling er et optisk fænomen hvor lysstråler afbøjes og formidler et mere eller mindre forvrænget billede af fjerne objekter. Som i et spejl viser luftspejlingen et billede af noget, som er et andet sted. Men princippet bag er refraktion og ikke refleksion.
En luftspejling er ikke en optisk illusion. Det er et virkeligt fænomen og man kan tage billeder af det.