Perilaku homoseksual pada haiwan mengacu kepada bukti yang terdokumentasi dari perilaku homoseksual, biseksual dan transgender pada binatang. Perilaku tersebut termasuk seks, pencarian pasangan, kasih sayang, ikatan pasangan, dan pengasuhan. Perilaku homoseksual dan biseksual tersebar luas dalam kerajaan hewan: tinjauan tahun 1999 oleh peneliti Bruce Bagemihl menunjukkan bahwa perilaku homoseksual telah diamati di hampir 1500 spesies, mulai dari primata hingga cacing usus, dan 500 di antaranya didokumentasikan dengan baik. Terdapat berbagai macam perilaku seksual hewan, bahkan dalam spesies yang sama. Motivasi dan implikasi dari perilaku tersebut belum sepenuhnya dipahami, karena sebagian besar spesies belum sepenuhnya diteliti. Menurut Bagemihl, "kerajaan haiwan memiliki keragaman seksual jauh lebih besar (homoseksual, biseksual dan seks non-reproduktif) ketimbang komunitas ilmiah dan masyarakat pada umumnya dalam penerimaan seksualitas."