Nhiễm trùng đột phá hay nhiễm đột phá (tiếng Anh: Breakthrough infection) là trường hợp một người được tiêm đầy đủ vắc-xin ngăn ngừa một bệnh nhưng bị mắc lại chính bệnh đó. Để hiểu đơn giản, nhiễm trùng đột phá xảy ra khi vắc-xin thất bại trong việc tạo ra khả năng miễn dịch chống lại mầm bệnh vốn là mục tiêu của vắc-xin. Nhiễm trùng đột phát đã được xác định ở những người được tiên chủng ngừa chống lại nhiều loại bệnh khác nhau như quai bị, thủy đậu và cúm.[1][2][3] Đặc tính của nhiễm trùng đột phá phụ thuộc vào virus. Thông thường, người được tiêm chủng phòng ngừa khi mắc bệnh sẽ có triệu chứng nhẹ và thời gian ngắn hơn so với trường hợp chưa/không tiêm vắc-xin mà bị lây nhiễm.[4]Nhiễm trùng đột phá có nguyên nhân do quản lý hoặc bảo quản vắc-xin không đúng cách, do virus đột biến và do sự xuất hiện của các kháng thể chặn (blocking antibody). Vì những lý do đó, vắc-xin hiếm khi đạt hiệu quả 100%. Ví dụ, vắc-xin cúm thông thường cung cấp khả năng miễn dịch đối với bệnh cúm ở 40-60% người được tiêm.[5][6] Vắc-xin sởi không có khả năng cung cấp khả năng miễn dịch cho 2% trẻ em được tiêm chủng. Tuy nhiên, miễn dịch cộng đồng có thể ngăn chặn những người đã được tiêm phòng nhưng vẫn bị mắc bệnh do nhiễm trùng đột phá.[7] Theo đó, miễn dịch bầy đàn (hay miễn dịch cộng đồng) làm giảm số lượng các ca lây nhiễm đột phá trong một quần thể.[8]