변분 오토인코더(Variational autoencoder, VAE)는 변분 베이즈 방법의 변분추론(variational inference), 증거 하한(evidence lower bound, ELBO)을 이용해서 입력 확률 분포를 학습하고 입력 확률 분포에 가까운 값을 만들어내는 오토인코더이다.