Een wolkbreuk is een abrupte regenbui waarbij een extreme hoeveelheid neerslag in een korte periode wordt geproduceerd.[1] Een wolkbreuk gaat meestal gepaard met onweer en hagel en is in staat om overstromingen te veroorzaken. Een wolkbreuk kan enorme hoeveelheden water achterlaten: in enkele minuten wel 25 mm aan neerslag, wat overeenkomt met 25.000 ton/km2.
Wolkbreuken zijn zeldzame verschijnselen. Ze ontstaan door middel van orografische stuwing of wanneer een warmeluchtpakket zich mengt met koelere lucht, wat resulteert in plotselinge condensatie. De term "wolkbreuk" kwam voort uit het idee dat wolken beschouwd konden worden als waterballonnen die konden barsten, waarna alle neerslag naar beneden viel. Hoewel dit idee sindsdien is weerlegd, blijft de term in gebruik.
In een warm klimaat is een wolkbreuk bui gewoner dan in het gematigde klimaat van Nederland en België. Hierdoor wordt aan het begrip niet overal dezelfde betekenis gehecht. In Nederland wordt een wolkbreuk gedefinieerd als een hevige bui waarin 25 millimeter of meer in een uur valt, en/of minstens 10 millimeter in vijf minuten.[2] Het zicht loopt tijdens een wolkbreuk terug tot soms minder dan 200 meter. Een wolkbreuk kan gepaard gaan met een valwind.