Η σφαίρα Ντάισον είναι μια ιδέα για μια δομή που περιβάλλει ένα αστέρι, η οποία επινοήθηκε για πρώτη φορά από τον φυσικό Φρίμαν Ντάισον και στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε σε ορισμένα έργα επιστημονικής φαντασίας.

Η ιδέα της σφαίρας Dyson ήταν το αποτέλεσμα ενός πειράματος σκέψης. Ο Ντάισον παρατήρησε ότι οι πολιτισμοί αυξάνουν συνεχώς την ανάγκη τους για ενέργεια. Σκέφτηκε ότι καθώς ο ανθρώπινος πολιτισμός προχωρούσε, θα ερχόταν μια στιγμή που θα απαιτούσε περισσότερη ενέργεια από όση θα μπορούσε να του παρέχει η Γη.

Πρότεινε ένα σύστημα δομών σχεδιασμένο να αναχαιτίζει και να συλλέγει όλη την ενέργεια που παράγει ο Ήλιος. Η πρόταση του Ντάισον δεν περιέγραφε λεπτομερώς πώς θα κατασκευαζόταν ένα τέτοιο σύστημα. Η εργασία του "Search for artificial stellar sources of infra-red radiation" (Αναζήτηση τεχνητών αστρικών πηγών υπέρυθρης ακτινοβολίας), που δημοσιεύθηκε το 1960 στο περιοδικό Science, ήταν η πρώτη που παρουσίασε την ιδέα της σφαίρας Dyson.

Υπάρχουν τουλάχιστον τρεις τύποι σφαιρών Dyson: