Teleoperation bezeichnet das Bedienen einer Maschine oder eines Roboters aus der Ferne. Ein menschlicher Operator steuert das System von einem entfernten Ort aus und erhält dabei Rückmeldungen wie Video- oder Sensordaten, um in Echtzeit fundierte Entscheidungen zu treffen. Der Begriff setzt sich aus griechisch „tele" (fern) und „Operation" zusammen.
Teleoperation kommt vor allem dort zum Einsatz, wo eine Umgebung für Menschen zu gefährlich, unzugänglich oder zu weit entfernt ist – etwa in der Raumfahrt, bei der Entschärfung von Sprengkörpern, in der Tiefsee, in kontaminierten Bereichen oder in der Telechirurgie.
Anders als beim einfachen „Fernbedienen" wird der Begriff vor allem in Forschung und Robotik verwendet. Bei großer Entfernung, etwa im Weltraum, entstehen Signallaufzeiten, weshalb Teleoperation oft mit teilautonomen Funktionen kombiniert wird: Der Operator gibt übergeordnete Ziele vor, während der Roboter Teilaufgaben selbstständig ausführt (überwachte Autonomie).