频分多路复用（Frequency-division multiplexing，FDM），是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上再进行叠加形成一个复合信号的多路复用技术。在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同（或略宽）的子信道，每个子信道传输一种信号，这就是频分多路复用。
历史上，电话网络曾使用FDM技术在单个物理电路上传输若干条语音信道。这样，12路语音信道被调制到载波上各自占据4KHz带宽。这路占据60－108KHz频段的复合信号被认为是一个组。反过来，五个这样的信号组本身被同样的方法多路复用到一个超级组中，这个组包含60条语音信道。进一步甚至有更高层次的多路复用，这样使得单个电路中传输几千条语音信道成为可能。
在现代电话系统所使用的数字传输方式中，TDM(时分多路复用,Time-Division Multiplexing)代替了FDM技术。
在无线网路的应用上，除了以FDM在各个频率作传输，为了使不同的封包能在同一通道上传输，也同时使用了CDM(分码多工,Code-Division Multiplexing)这样的多路复用技术。
FDM也能被用于在最终调制到载波上之前合并多路信号。在这种情况下，所载信号被认为是次载波。立体声调频(stereo FM)传输就是这样一个例子：38KHz次载波被用于在复合信号频率调制之前从中央左右合并信道中分离出左右不同的信号。
当频分多路复用被用于允许多路用户共享一个物理通信信道时，它又被称为频分多址(FDMA)。
FDMA是一种从不同发送器中分离无线电信号的传统方法。
在光学领域类似频分多路复用的技术被称为分波多工(wavelength division multiplexing)。
