Otofaji (autophagy, "kendini yemek"), yeni ve daha sağlıklı hücreler elde edinmek için vücudun hasarlı hücreleri temizleme yoludur.
Yanlış katlanmış veya kümelenmiş proteinlerin yıkımında, hasarlı organellerin temizlenmesinde ve hücre içi patojenlerin ortadan kaldırılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Dolayısıyla, otofaji genellikle "hayatta kalma mekanizması" olarak düşünülmektedir.
Otofaji sürecinde hücreler, organelleri veya makromolekülleri sindirerek enerji ve metabolitler üretir. Böylece, otofaji açlık çeken veya büyüme faktörlerinden yoksun bir hücrenin hayatta kalmasına izin verir. Uzun süre boyunca besinlerden yoksun kalan hücreler ise, mevcut tüm maddeleri sindirerek otofajiye bağlı hücre ölümünden ölmektedir.
Hücrede organellerin veya bileşenlerin yıkımı lizozomlar aracılığı ile gerçekleşmektedir. Materyalin parçalanma veya geri dönüşüm için lizozomlara nasıl verildiğine bağlı olarak üç otofaji alt çeşidi tanımlanmıştır. Makrootofajide, kargo çift membranlı bir yapı ("otofagozom") içinde tutulur ve daha sonra lizozomlarla birleşir. Mikrootofajide, kargo lizozomal zarın yayılmasıyla (invajinasyonla) yutulur. Şaperon aracılı otofajide ise maddeler, ısı şoku kognat proteinler tarafından lizozomlara verilir. Otofaji terimi en önemli yolak olan makrootofajiyi öne çıkarmaktadır.