Обра́тная решётка, периодическая решётка в пространстве квазиимпульсов. Элементарные векторы трансляций $\boldsymbol{a^*}$, $\boldsymbol{b^*}$ и $\boldsymbol{c^*}$ обратной решётки связаны с основными векторами трансляций $\boldsymbol{a}$, $\boldsymbol{b}$ и $\boldsymbol{c}$ исходной решётки Браве (прямой решётки) следующими соотношениями: $\boldsymbol{aa^*} = 1$, $\boldsymbol{ab^*} = 0$, $\boldsymbol{ac^*} = 0$ (т. е. скалярное произведение двух одноимённых векторов двух решёток равно единице, а разноимённых – нулю, как взаимно перпендикулярных). Векторы прямой решётки имеют размерность длины, векторы обратной решётки – размерность обратной длины. Между прямой и обратной решётками существует взаимно однозначное соответствие, причём прямая решётка является обратной к обратной решётке. Для каждого кристалла обратная решётка вводится однозначно, а её симметрия определяется симметрией решётки Браве кристалла; например, обратная решётка для простой кубической решётки со стороной $a$ – простая кубическая со стороной $1/a$, для гранецентрированной кубической – объёмноцентрированная кубическая (и наоборот).

Обратная решётка представляет собой удобный математический образ – абстракцию, позволяющую наглядно описать некоторые процессы в кристалле, например дифракцию рентгеновских лучей. Обратная решётка находит многочисленные применения в геометрической кристаллографии, структурном анализе кристаллов и физике твёрдого тела; играет фундаментальную роль при анализе волновых процессов в кристаллах. Обратную решётку используют для описания периодического распределения отражающей способности кристалла по отношению к рентгеновскому излучению, для описания дифракции электронов и нейтронов на кристалле. Каждый вектор обратной решётки перпендикулярен некоторой атомной плоскости с индексами Миллера ($hkl$), а его длина обратно пропорциональна межплоскостному расстоянию соответствующего набора атомных плоскостей. Следовательно, каждый узел обратной решётки соответствует возможному отражению от плоскостей прямой решётки кристалла, и дифракционная картина от кристалла есть карта обратной решётки кристалла.

Большой интерес при изучении кристаллов представляет первая зона Бриллюэна – область обратного пространства, лежащая ближе к выбранной точке, чем к любой другой трансляционно эквивалентной ей точке обратной решётки. Интерес к этой зоне связан с тем, что, размножив её операциями симметрии, можно полностью построить обратное пространство. Более того, чтобы получить представление о поведении волновых функций в обратном пространстве часто достаточно рассмотреть лишь некоторые высокосимметричные точки первой зоны Бриллюэна.