Filtr Kalmana to algorytm rekurencyjnego wyznaczania minimalnowariancyjnej estymaty wektora stanu modelu liniowego dyskretnego układu dynamicznego na podstawie pomiarów wyjścia tego układu. Przyjmuje się założenie, że zarówno pomiar, jak i proces przetwarzania wewnątrz układu jest obarczony błędem o rozkładzie gaussowskim.

Algorytm ten został zaproponowany w pracy Rudolfa Emila Kalmana A new approach to linear filtering and prediction problems, opublikowanej na łamach czasopisma Journal of Basic Engineering w roku 1960.

Filtr Kalmana znalazł zastosowanie w ogromnej liczbie dziedzin techniki, do których należą m.in.: automatyka, robotyka, elektronika, teoria sterowania, przetwarzanie sygnałów, inżynieria dźwięku i obrazu, i wiele innych.