Sensorfusie is het samenvoegen van gegevens van meerdere sensoren om een nauwkeuriger beeld van het onderwerp of de omgeving van de sensoren te krijgen dan door één sensor alleen kan worden bepaald.
Software die resultaten uit meerdere bronnen samenvoegt, levert sneller inzichten op en maakt een geavanceerdere analyse mogelijk dan mogelijk was toen gegevens van elke sensor afzonderlijk moesten worden verwerkt. De verwerkingskracht en algoritmen die worden gebruikt om de gecombineerde gegevens te versmelten, worden vaak aangetroffen in mobiele apparaten zoals tablets, fitness- en gezondheidsmonitors en smartphones. Een e-kompas van een smartphone maakt bijvoorbeeld gebruik van gegevens van de gyroscoop, magnetometer en versnellingsmeter van het apparaat om stabielere en nauwkeurigere richtingsaflezingen te geven dan die van een enkele sensor.
Een analyse van gelijksoortige, elkaar aanvullende sensoren kan fouten verminderen. Zo kunnen bijvoorbeeld de gegevens van een versnellingsmeter helpen bij het isoleren van de occasionele afwijking in een gyroscoop die anders de verzamelde gegevens van de gyroscoop zou kunnen verstoren. Zelfs identieke sensoren kunnen nieuwe gegevens opleveren wanneer ze worden gekoppeld. 3D-camera's, bijvoorbeeld, gebruiken dubbele camera's om gegevens over diepte te verzamelen en stereoscopisch zicht na te bootsen.
Microsoft heeft sensorfusie geïntegreerd in Windows 8 en latere systemen en Google Android ondersteunt ook toepassingen die gebruikmaken van meerdere sensoren. Sensorfusie wordt vaak gebruikt in het leger voor intelligente verwerking van remote sensing beelden. Andere toepassingen zijn auto- en transportsystemen, gezondheidszorg, openbare veiligheid en weersvoorspellingen.