高速摄像机是一种用来进行高速摄影的摄像机。相较于一般摄像机每秒拍摄24帧（frame），高速摄影机视机种的不同，每秒至少可拍摄1000帧，最多可达每秒20亿帧。拍摄后再以一般速度（PAL每秒25帧、NTSC每秒29.97帧）播放出来。早期的高速摄像机使用底片摄制，类似拍摄电影的电影摄像机。在CCD、CMOS等技术普及后，则进步为数字化摄制。
高速摄像机通常用于科学研究，例如撞击测试、弹道、生物的移动等。运动员的运动过程，例如棒球投手投球的姿势，有时也运用高速摄像机拍摄而进行研究分析。另外也运用在电视、电影的特效中。
高速摄影指在非常快的时间内拍摄照片的技术。1948年，电影电视工程师协会将高速摄影定义为拍摄速度每秒超过128帧，并且连续拍摄至少3帧。高速摄影可视做缩时摄影的反义。对于高速摄影，每秒至数分钟、数小时仅拍1帧然后再以正常速度放映出来的摄影称为“缩时摄影”或称微速摄影，通常用于植物生态、天气等极慢速移动物体的长时间观察。
