Vitalismi on käsitys, jonka mukaan kaikkeudessa on olemassa erityinen elämänvoima (vis vitalis). Tämä voima voi olla energiaa tai ainetta. Vitalismissa ajatellaan, että kemia ja fysiikka eivät riitä selittämään eliöiden elämää, vaan lisäksi tarvitaan jokin pelkästään elämälle kuuluva ominaisuus.[1] Tätä ominaisuutta voitaisiin kuitenkin periaatteessa tutkia tieteellisesti. Tällaisen ominaisuuden olemassaolosta ei kuitenkaan ole tieteellisiä todisteita.
1800-luvun puolivälin jälkeen vitalismi väistyi mekanististen käsitysten tieltä, mutta on sittemmin uudelleen esiintynyt uusvitalismin nimellä. Vitalismin uuteen elpymiseen on vaikuttanut kehitysmekaniikan tutkiminen.