不凍タンパク質（Antifreeze protein：AFP、不凍糖タンパク質AFGPを含む）は、低温環境下に生息する魚や昆虫、植物、微生物などから見つかっているタンパク質で、生体において、凝固点（凍る時の温度）を低下させ、凍結防止や氷結晶の再結晶化防止による生物の生命維持に寄与するタンパク質です。
不凍タンパク質は、凍結の瞬間に水の内部に無数に生成する微小な氷結晶の表面に強く結合し、その成長を抑えます。通常、水溶液中で生成した氷結晶は円盤?楕円状に大きくなっていきますが、不凍タンパク質が氷にくっつくことで、氷結晶の形状が変わり、多少温度を低下させたとしても、氷結晶の大きさがほとんど変化しなくなります。また、魚が有する不凍タンパク質には、細胞の寿命を延ばす効果が見られ、脂質二重膜に不凍タンパク質が付着していることがわかっています。