Fala Rayleigha – płaskafala mechaniczna należąca do rodziny fal sejsmicznych oraz akustycznych fal powierzchniowych. Jest to zaburzenie propagujące się wzdłuż powierzchni sprężystej charakteryzujące się szybkim, zależnym od długości fali, zanikaniem amplitudy w głąb podłoża. Ruch falowy obejmuje więc tylko warstwę przypowierzchniową podłoża i na głębokości rzędu długości fali praktycznie zanika (stąd miano – fala powierzchniowa). Wewnątrz ciała sprężystego mogą się propagować dwa rodzaje fal tj. poprzeczne i podłużne. Fala Rayleigha jest specyficznym złożeniem drgań podłużnych i poprzecznych do kierunku rozchodzenia się fali. Punkt na powierzchni, przez który przechodzi fala Rayleigha, porusza się po elipsie pozostającej w płaszczyźnie pionowej, równoległej do kierunku rozchodzenia się fali.
Fale Rayleigha propagują się w warunkach naturalnych na skutek gwałtownych zmian naprężeńskorupy ziemskiej (trzęsienia ziemi). Mogą być one także generowane sztucznie na powierzchni ciał sprężystych (zob. przetwornik międzypalczasty), dzięki czemu znalazły szereg zastosowań technicznych (akustoelektronika).