La autocorrelación o dependencia secuencial es una característica que consiste en que, elementos cercanos en el espacio o en el tiempo se parecen más entre sí que con respecto a elementos más lejanos, solamente por el hecho de estar cerca.^[1]​ Es a su vez una herramienta estadística utilizada frecuentemente en el procesado de señales.

La función de autocorrelación se define como la correlación cruzada de la señal consigo misma. La función de autocorrelación resulta de gran utilidad para encontrar patrones repetitivos dentro de una señal, como la periodicidad de una señal enmascarada bajo el ruido o para identificar la frecuencia fundamental de una señal que no contiene dicha componente, pero aparecen numerosas frecuencias armónicas de esta.

Los procesos de raíz unitaria, autorregresivos, de tendencia estacionaria y de media móvil; son ejemplos de procesos con autocorrelación.