纤维素酶是主要由真菌、细菌和原生动物产生的几种酶中的任何一种，可催化纤维素分解、纤维素和一些相关多糖的分解。该名称也用于任何天然存在的混合物或各种此类酶的复合物，它们连续或协同作用以分解纤维素材料。

纤维素酶将纤维素分子分解成单糖（“单糖”），例如β-葡萄糖，或更短的多糖和寡糖。纤维素分解具有相当大的经济意义，因为它使植物的主要成分可用于消费和用于化学反应。所涉及的特定反应是水解的1,4-β-D-的糖苷键的纤维素，半纤维素，地衣淀粉和谷类的β-d葡聚糖。由于纤维素分子相互之间结合牢固，与其他多糖（如淀粉）的分解相比，纤维素分解相对困难。

大多数哺乳动物自身消化纤维素等膳食纤维的能力非常有限。在许多食草动物（如牛和羊等反刍动物和马等后肠发酵罐）中，纤维素酶是由共生细菌产生的。内源性纤维素酶由几种类型的后生动物产生，例如一些白蚁、蜗牛、和蚯蚓。

近日，纤维素酶也已经在绿色微藻（发现莱茵衣藻，Goniumpectorale和团藻carteri）和属于他们的催化结构域（CD）GH9家庭显示最高序列同源性后生动物内源性纤维素酶。藻类纤维素酶是模块化的，除了一些成员中假定的Ig样和未知结构域外，还包括假定的新型富含半胱氨酸的碳水化合物结合模块(CBM)、富含脯氨酸/丝氨酸(PS)的接头。来自胸甲藻的纤维素酶由两个由接头隔开的CD和一个C端CBM组成。

几种不同种类的纤维素酶是已知的，它们在结构和机理上不同。与“纤维素酶”名称相关的同义词、衍生物和特定酶包括内切-1,4-β-D-葡聚糖酶（β-1,4-葡聚糖酶、β-1,4-内切葡聚糖水解酶、内切葡聚糖酶D、1,4-（1,3,1,4）-β-d葡聚糖4-葡聚糖水解酶），羧甲基纤维素（CMC酶），微晶纤维素酶，纤维糊精酶，纤维素酶甲，木粉AP，碱纤维素酶，纤维素酶A3，9.5纤维素酶，和pancellaseSS.裂解木质素的酶偶尔被称为纤维素酶，但这种旧用法已被弃用；它们是木质素修饰酶。