Мезоатом — экзотический атом, в котором часть или все электроны заменены на другие элементарные частицы с отрицательным электрическим зарядом (${\displaystyle \mu ^{-}}$, ${\displaystyle \pi ^{-}}$, ${\displaystyle K^{-}}$). Образуются при торможении отрицательно заряженных элементарных частиц в веществе. Время жизни мезоатома очень мало и не превышает времени жизни элементарных частиц, его образующих.

Мезоатомы, образованные заменой одного или нескольких электронов оболочки на отрицательные мю-мезоны, называются мю-мезоатомами, а аналогичной заменой на отрицательные пи-мезоны, называются пи-мезоатомами.

Простейший мезоатом образован протоном и отрицательно заряженным мюоном (мю-мезоводород). Он способен проникать внутрь электронных оболочек атомов и участвовать в мюонном катализе. Другой простейший мезоатом образован протоном и отрицательно заряженным пи-мезоном (пи-мезоводород).