folkeavstemning, referendum, avstemning blant alle stemmeberettigede borgere i et land (en delstat, et fylke el.l.) om et nærmere avgrenset politisk spørsmål. En folkeavstemning kan være enten avgjørende eller rådgivende (konsultativ). I det første tilfelle avgjør de stemmeberettigede det spørsmål det gjelder direkte, gjennom avstemningen; i det annet tilfelle gir de stemmeberettigede de som skal fatte den endelige avgjørelse, f.eks. nasjonalforsamlingen, et råd. Noen lands forfatninger, bl.a. Danmarks og Sveits', krever at visse saker, særlig grunnlovssaker, skal være gjenstand for folkeavstemning (obligatorisk folkeavstemning). I andre land kan regjeringen, en viss andel av nasjonalforsamlingen eller et bestemt antall borgere, kreve at det blir avholdt folkeavstemning om en sak (fakultativ folkeavstemning).
Avgjørende folkeavstemning brukes nesten bare i grunnlovssaker. I Sveits og noen delstater i USA brukes den imidlertid også i andre saker. Mange lands forfatninger, bl.a. Sveriges, hjemler adgang til rådgivende folkeavstemning. I den norske grunnlov er folkeavstemning ikke nevnt, men det er antatt at intet er til hinder for å avholde rådgivende folkeavstemning. Det har vært avholdt seks rådgivende folkeavstemninger i Norge: de to første i 1905, om godkjenning av unionsoppløsningen (99,95 % for unionsoppløsning) og om styreformen (78,9 % for monarki); den tredje og fjerde i 1919 og 1926, begge angående forbud mot salg av brennevin (1919 61,6 % for, 1926 55,7 % mot), den femte i 1972, og den sjette i 1994, om norsk medlemskap i EF/EU (53,5 og 52,2 % mot medlemskap). Alle folkeavstemninger virket retningsgivende for de politiske organer. Skillet mellom avgjørende og rådgivende folkeavstemning er mer formelt enn reelt.
Folkeavstemninger kan sees på som en form for direkte demokrati: borgerne uttaler seg direkte i konkrete saker. Alle moderne demokratier er imidlertid hovedsakelig indirekte: borgerne uttaler seg ikke direkte om enkeltsaker, men velger representanter som tar de konkrete saksstandpunkter for dem. I de fleste demokratier er det bare aktuelt med folkeavstemning i nasjonalt viktige saker og i saker hvor det er grunn til å anta at det er en viss avstand mellom borgernes og de valgte representanters oppfatning; begge deler var tilfelle med de norske EF/EU-avstemningene.