同期インピーダンス（どうきインピーダンス、）は、同期機の内部インピーダンスであり、電機子巻線の抵抗と同期リアクタンスを合わせたものである。同期機の電圧変動特性や安定度を決定する非常に重要なパラメーターである。
構成 同期インピーダンス は、複素数として以下のように表される。
ここで、
：電機子巻線抵抗（実数部） ：同期リアクタンス（虚数部）
一般に、中・大型の同期機では巻線抵抗 は同期リアクタンス に比べて十分に小さいため、 として扱うことが多い。
同期リアクタンスの内訳 同期リアクタンス は、さらに以下の2つの要素に分解できる。
漏れリアクタンス ()：電機子巻線そのものの漏れ磁束によるリアクタンス。
電機子反作用リアクタンス ()：電機子電流が作る磁束が主磁束（界磁磁束）に影響を与える「電機子反作用」を、回路上のリアクタンスとして表現したもの。
同期機においては、この電機子反作用リアクタンス が漏れリアクタンス よりも圧倒的に大きいという特徴がある。
算出方法 同期インピーダンスは、実機を用いた2つの試験結果から算出される。
無負荷飽和試験：発電機を定格速度で回転させ、端子を開放した状態で界磁電流を変化させ、無負荷時の相電圧 （誘起起電力）を測定する。 三相短絡試験：端子を三相短絡した状態で、同一の界磁電流における短絡電流 を測定する。
これらの値を用いて、同期インピーダンスは以下の式で求められる。
※注意：磁気飽和の影響を受けるため、無負荷飽和曲線の直線部分（空隙線）を用いたものを「不飽和同期インピーダンス」、定格電圧付近の飽和を考慮したものを「飽和同期インピーダンス」と呼ぶ。
百分率同期インピーダンス (%Z) 電力系統の計算では、オーム 単位のインピーダンスをそのまま使うのではなく、定格電圧と定格容量を基準とした百分率同期インピーダンス（パーセントインピーダンス） が広く用いられる。
（ここで、 は定格相電圧、 は定格相電流）
短絡比との関係 百分率同期インピーダンスは、短絡比 と逆数の関係にある。
例えば、 が 100% の発電機の短絡比は 1.0 となる。
物理的・運用上の意味 同期インピーダンスの値は、その機械の性能を大きく左右する。
電圧変動率：同期インピーダンスが大きい（＝短絡比が小さい）機械は、負荷の変化に伴う電圧の変動が大きくなる。これを補償するために、応答性の良い自動電圧調整器 (AVR) が必要となる。 安定度：同期インピーダンスが小さい（＝短絡比が大きい）機械は、電力系統の乱れに対して強く、脱調しにくいため、過渡安定度が高いとされる。 短絡電流：系統事故が発生した際、同期インピーダンスが小さいほど流れる短絡電流が大きくなり、遮断機などの設備に高い遮断容量が求められる。
関連項目
同期機 短絡比 三相短絡曲線 電機子反作用 パーセントインピーダンス