Elektroniikassa ja ohjausjärjestelmien teoriassa silmukkavahvistus on takaisinkytkentäsilmukan ympärillä olevien vahvistusten summa, joka ilmaistaan suhdelukuna tai desibeleinä. Takaisinkytkentäsilmukoita käytetään laajalti elektroniikassa vahvistimissa ja oskillaattoreissa ja yleisemmin sekä elektronisissa että ei-elektronisissa teollisuuden ohjausjärjestelmissä teollisuuslaitosten ja -laitteiden ohjaamiseen. Käsitettä käytetään myös biologiassa. Takaisinkytkentäsilmukassa laitteen, prosessin tai laitoksen ulostulosta otetaan näytteet ja niitä käytetään syötteen muuttamiseen, jotta ulostuloa voidaan ohjata paremmin. Silmukan vahvistus ja siihen liittyvä käsite silmukan vaihesiirto määräävät laitteen käyttäytymisen ja erityisesti sen, onko ulostulo vakaa vai epävakaa, mikä voi johtaa värähtelyyn. Silmukkavahvistuksen merkityksen parametrina elektronisten takaisinkytkentävahvistimien karakterisoinnissa tunnisti ensimmäisen kerran Heinrich Barkhausen vuonna 1921, ja sitä kehittivät edelleen Hendrik Wade Bode ja Harry Nyquist Bell Labsissa 1930-luvulla.
Oikealla on esitetty lohkokaavio negatiivisella takaisinkytkennällä varustetusta elektronisesta vahvistimesta. Tulosignaali syötetään vahvistimeen, jolla on avoimen silmukan vahvistus A, ja sitä vahvistetaan. Vahvistimen ulostulo syötetään takaisinkytkentäverkkoon, jonka vahvistus on β, ja vähennetään vahvistimen tulosta. Silmukkavahvistus lasketaan kuvittelemalla, että takaisinkytkentäsilmukka katkeaa jossain vaiheessa, ja laskemalla nettovahvistus, jos siihen syötetään signaali. Esitetyssä kaaviossa silmukkavahvistus on vahvistimen ja takaisinkytkentäverkon vahvistusten tulo, -Aβ. Miinusmerkki johtuu siitä, että takaisinkytkentäsignaali vähennetään tulosta.
Vahvistukset A ja β ja siten silmukkavahvistus vaihtelevat yleensä tulosignaalin taajuuden mukaan, joten ne ilmaistaan yleensä kulmataajuuden ω funktioina radiaaneina sekunnissa. Se esitetään usein kuvaajana, jonka vaaka-akselilla on taajuus ω ja pystyakselilla vahvistus. Vahvistimissa silmukkavahvistus on avoimen silmukan vahvistuskäyrän ja suljetun silmukan vahvistuskäyrän (itse asiassa 1/β-käyrän) välinen ero dB-asteikolla.