Em análise matemática, uma superfície de nível para uma constante k representa o conjunto de pontos no espaço para os quais uma dada função de três variáveis é igual a k.

Por outras palavras, dada uma função ${\displaystyle f:D\subseteq \mathbb {R} ^{3}\longrightarrow \mathbb {R} }$, que faça corresponder ao vector ${\displaystyle (x,y,z)}$ uma imagem ${\displaystyle f(x,y,z)}$, uma superfície de nível ${\displaystyle S_{k}}$ é a superfície dada por:

${\displaystyle S_{k}=\{(x,y,z)\in D_{f}\subseteq {\mathbb {R} ^{3}}:f(x,y,z)=k\}\;\;,k\in D'_{f}}$

Assim, uma superfície de nível nada mais é do que uma particularização do conceito de conjunto de nível para funções definidas em ${\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}$.

As superfícies de nível fornecem-nos uma maneira de estudar o comportamento de funções de três variáveis, que são altamente complicadas de visualizar, por exigirem quatro dimensões para a sua representação. São o equivalente às curvas de nível para funções de três variáveis.