Langetermijnpotentiatie (LTP) is een langdurige verhoging van doeltreffendheid van een synaps. LTP impliceert een versterking van de synaptische verbinding tussen twee neuronen door gelijktijdige activatie van het presynaptisch en post-synaptisch neuron.
Het wordt gezien als een elektrofysiologische manifestatie van synaptische versterking dat door Donald Hebb voor het eerst is beschreven. Het biologische mechanisme achter de langetermijnpotentiatie is nog niet geheel duidelijk, maar men neemt aan dat het bijdraagt aan synaptische plasticiteit bij dieren en mensen. LTP werd in 1966 ontdekt door Terje Løme en is sindsdien een populair onderwerp in het neurowetenschappelijk onderzoek.
