Quá trình tự điện ly của nước, còn được gọi là quá trinh tự ion hóa của nước, quá trình tự phân ly của nước (tiếng Anh: self-ionization of water (còn được gọi là autoionization of water, và autodissociation of water)), là một phản ứng điện ly trong nước tinh khiết hoặc trong dung dịch nước, trong đó phân tử nước, H2O, bị khử proton (phân tử nước bị mất đi hạt nhân của một trong hai nguyên tử hydro của nó) trở thành ion hydroxide, OH−. Hạt nhân hydro, H+, ngay lập tức protonate một phân tử nước khác để tạo thành cation hydroni, H3O+. Đây là một ví dụ về quá trình autoprotolysis và thể hiện tính chất lưỡng tính của nước.