Hypertrofie (Grieks: 'overmatige voeding') is het fysiologische verschijnsel, dat weefsels of organen in grootte toenemen, door vergroting van het volume van de afzonderlijke cellen. Hypertrofie betekent op cellulair niveau dat de cel meer water en bouwstoffen opneemt, met als gevolg een toename van het celvolume.
Het aantal cellen neemt bij hypertrofie niet toe, in tegenstelling tot hyperplasie, waarbij de grootte van weefsels of organen toeneemt door toename van het cel-aantal. Hypertrofie is het tegenovergestelde van atrofie, waarbij weefsels of organen in grootte afnemen door verkleining van het celvolume.