Livre-arbítrio ou livre-alvedrio são expressões que denotam a vontade livre de escolha, as decisões livres. O livre-arbítrio é a capacidade de escolha autónoma realizada pela vontade humana. O livre-arbítrio também pode estar associado a uma crença religiosa que defende que a pessoa tem o poder de decidir as suas ações e pensamentos segundo o seu próprio desejo, crença e/ou valores da vida depois da morte.

A pessoa que faz uma escolha livre pode se basear numa análise relacionada ao meio ou não, e a escolha que é feita pelo agente pode resultar em ações para beneficiá-lo ou não. As ações resultantes das suas decisões são subordinadas somente à vontade consciente do agente.

A expressão livre-arbítrio costuma ter conotações objetivas, subjetivas ou paradoxais. No primeiro caso, as conotações indicam que a realização de uma ação (física ou mental) por um agente consciente não é completamente condicionada por fatores antecedentes. Já no segundo caso, elas indicam o ponto de vista da percepção que o agente tem de que a ação originou-se na sua vontade. Tal percepção é chamada algumas vezes de "experiência da liberdade".

A existência do livre-arbítrio tem sido uma questão central na história da filosofia e mais recentemente na história da ciência. O conceito de livre-arbítrio tem implicações morais, psicológicas, filosóficas, científicas e tecnológicas.