W elektronice i teorii systemów sterowania, wzmocnienie pętli jest sumą wzmocnień, wyrażoną jako stosunek lub w decybelach, wokół pętli sprzężenia zwrotnego. Pętle sprzężenia zwrotnego są szeroko stosowane w elektronice we wzmacniaczach i oscylatorach, a bardziej ogólnie w elektronicznych i nieelektronicznych przemysłowych systemach sterowania do kontroli instalacji i urządzeń przemysłowych. Koncepcja ta jest również wykorzystywana w biologii. W pętli sprzężenia zwrotnego dane wyjściowe z urządzenia, procesu lub instalacji są próbkowane i wykorzystywane do zmiany danych wejściowych, aby lepiej kontrolować dane wyjściowe. Wzmocnienie pętli, wraz z powiązaną koncepcją przesunięcia fazowego pętli, określa zachowanie urządzenia, a w szczególności, czy wyjście jest stabilne, czy niestabilne, co może prowadzić do oscylacji. Znaczenie wzmocnienia pętli jako parametru charakteryzującego wzmacniacze z elektronicznym sprzężeniem zwrotnym zostało po raz pierwszy dostrzeżone przez Heinricha Barkhausena w 1921 roku, a następnie rozwinięte przez Hendrika Wade’a Bode’a i Harry’ego Nyquista w Bell Labs w latach trzydziestych XX wieku.
Schemat blokowy wzmacniacza elektronicznego z ujemnym sprzężeniem zwrotnym jest pokazany po prawej stronie. Sygnał wejściowy jest podawany na wzmacniacz o wzmocnieniu A w otwartej pętli sprzężenia zwrotnego i wzmacniany. Wyjście wzmacniacza jest podawane do sieci sprzężenia zwrotnego o wzmocnieniu β i odejmowane od wejścia do wzmacniacza. Wzmocnienie pętli oblicza się, wyobrażając sobie, że pętla sprzężenia zwrotnego jest w pewnym momencie przerwana, i obliczając wzmocnienie netto, jeśli zostanie przyłożony sygnał. W przedstawionym schemacie wzmocnienie pętli jest iloczynem wzmocnienia wzmacniacza i sieci sprzężenia zwrotnego, -Aβ. Znak minus wynika z tego, że sygnał sprzężenia zwrotnego jest odejmowany od sygnału wejściowego.
Wzmocnienia A i β, a więc i wzmocnienie pętli, zmieniają się na ogół wraz z częstotliwością sygnału wejściowego, a więc są zwykle wyrażane jako funkcje częstotliwości kątowej ω w radianach na sekundę. Często jest ono przedstawiane w postaci wykresu z osią poziomą częstotliwość ω i osią pionową wzmocnienie. We wzmacniaczach wzmocnienie pętli jest różnicą między krzywą wzmocnienia w pętli otwartej a krzywą wzmocnienia w pętli zamkniętej (właściwie krzywą 1/β) w skali dB.
.