变奏曲是一种乐曲的结构形式，用于奏鸣曲和交响乐其中的一部分，也可以作为独立的器乐曲作品。将乐曲最初呈示的主题不断地反复，在反复的过程中有变化，变化可以产生在和声、旋律、对位、节奏上，也可以由不同的配器方法在音色上求变化。这种变化就是主题变形，或叫“变奏”。变奏的次数不固定，可以变奏任意多次。曲式发展如：

A（主题）+A₁+A₂+A₃+A……

变奏曲是一种古老的经典作曲方式，从文艺复兴时期就已经流行。巴洛克时期比较著名的变奏曲有巴哈的《哥德堡变奏曲》，亨德尔的《和谐的铁匠（英语：The Harmonious Blacksmith）》系列。

在古典主义时期，莫扎特写了大量的变奏曲，莫扎特习惯在变奏曲的倒数第二乐章时让节奏变慢，然后在最后一个乐章突然加快，并常用华彩即兴演奏的形式；其中最有名的即为《小星星变奏曲》。海顿喜欢用双变奏的形式，即用两个相关的主题，一般一个是大调式另一个是小调式，互相进行变奏。

贝多芬一生也写过不少变奏曲，有的在他的大型乐曲中应用，如《第三交响曲》的最后部分，《第12钢琴奏鸣曲》的开始部分，他最后一部《第32钢琴奏鸣曲》的第二部分等。

舒伯特写过5部变奏曲，最著名的是《死神与少女》弦乐四重奏，他的著名作品《鳟鱼》钢琴五重奏也包括对他自己创作的歌曲《鳟鱼》的变奏。

浪漫主义时期变奏曲形式更为重要，但一般作曲家不再单独写变奏曲，但勃拉姆斯的《亨德尔变奏曲》表现了他对古典主义音乐的偏爱。

20世纪又流行单独的变奏曲，韦伯、布里顿、保罗·欣德米特等人都写过独立的变奏曲套曲。

有经验的音乐家经常可以即兴演奏变奏曲，在巴洛克时期非常普遍，尤其是慢节奏的主题，可以使演奏者不断地在变奏过程中完善主题。古典主义时期也会即兴演奏变奏曲，贝多芬的作品《G小调幻想曲（法语：Fantaisie pour piano opus 77）》（作品77）几乎就是一个小主题在他即兴演奏后记下的乐谱。莫扎特的许多作品也是即兴演奏后完善的。

即兴演奏完善变奏也是爵士乐的主要创作方法。