L'animation de pâte à modeler représente les films réalisés en animation image par image à l'aide d'éléments sculptés dans de la pâte à modeler. Cette technique est appelée en anglais claymation (contraction de clay: pâte à modeler, et animation).
Contrairement à ce qu'on pourrait penser, le plus souvent ces films ne sont en réalité pas réalisés à base de pâte à modeler comme celle de notre enfance, mais avec des modèles de latex, qui garde néanmoins l'élasticité de la pâte à modeler.
Les premières expériences d'animation en pâte à modeler furent réalisées par Art Clokey dans les années 1950 qui l'amenèrent à créer le célèbre personnage vert Gumby dans son court métrage Gumbasia en 1953.
Parmi les réalisations de ce genre les plus connues figurent les films des studios Aardman Animations, à savoir la série des Wallace et Gromit et Chicken Run (Poulets en fuite au Québec).
La série Celebrity Deathmatch de la chaine musicale MTV est elle aussi réalisée en pâte à modeler.
Parfois seule une scène particulière d'un film est réalisée en pâte à modeler, comme en 2003 dans le film Les Clefs de bagnole (de Laurent Baffie).