Adenylátcykláza (též adenylylcykláza, případně adenylcykláza) je enzym, jenž katalyzuje syntézu cyklického adenosinmonofosfátu (cAMP). Substrátem mu je ATP a celý proces je v podstatě navozen odštěpením pyrofosfátové skupiny z výchozí molekuly ATP. Cyklický AMP má v buňce mnoho významných signálních funkcí; konkrétně u člověka totiž například ovlivňuje metabolismus glukózy, učení, paměť a buněčný růst.