Брахикефализа́ция (от брахи... и κεφαλή – голова), один из аспектов эпохальной изменчивости (секулярный тренд) формы головы человека, относительное расширение черепной коробки. На палеоантропологическом материале ярко выражена в Северной Евразии. Если в палеолите доминирует долихокефалия (лишь в Солютре встречены мезобрахикранные черепа), то в неолите известны целые брахикранные серии. Со 2-й половины 2-го тыс. н. э. брахикефализация резко усиливается. В меньшем масштабе, чем в Северной Евразии, брахикефализация прослеживается у индейцев Северной Америки, на Ближнем Востоке и в Северной Африке. Брахикефализация практически не отмечена у негроидов Африки и во многих тропических областях Южной Азии и Океании.

Единого объяснения феномена брахикефализации нет. Видимо, она составляет часть более общей тенденции – сферизации черепа, т. е. постепенного эволюционного изменения формы черепной коробки от удлинённой к более сферической. Сферизация позволяет оптимально использовать материал покровных костей черепного свода.