Um estímulo supernormal ou superestímulo, também chamado de estimulação supranormal, é uma versão exagerada de um estímulo para o qual existe uma tendência de resposta, ou qualquer estímulo que elicia uma resposta mais forte do que o estímulo para o qual evoluiu.

Por exemplo, quando se trata de ovos de pássaros, eles podem evoluir para preferir as versões artificiais às suas, particularmente evidente no parasitismo de cria, e os humanos podem ser explorados de forma semelhante por junk food e pornografia. Os organismos tendem a mostrar preferência pelas propriedades do estímulo (ou seja, tamanho, cor etc.) que evoluíram na natureza; mas quando oferecido um estímulo artificial exagerado, os animais mostrarão um comportamento em favor do estímulo artificial, sobre o estímulo que ocorre naturalmente. Uma variedade de organismos que exibem ou são suscetíveis a estímulos supernormais incluem insetos, pássaros e humanos.

Os estímulos supranormais estão presentes em áreas da biologia e da psicologia, mas também são estudados em outros campos, como sociologia e arte.

O acadêmico britânico Nigel Spivey demonstra o efeito no primeiro episódio da série de documentários da BBC de 2005, How Art Made the World, para ilustrar as especulações do neurocientista Vilayanur S. Ramachandran de que essa pode ser a razão para a imagem corporal grosseiramente exagerada demonstrada em obras de arte de a Vênus de Willendorf até os dias atuais.