Vodná ilúzia, tiež označovaná ako efekt vodovej farby, je optická ilúzia, pri ktorej biela oblasť nadobudne bledý odtieň tenkého, svetelného, intenzívne zafarbeného mnohouholníka, ktorý ho obklopuje, ak je samotný farebný mnohouholník obklopený tenkou, tmavšou linkou.
Vznik vodnej ilúzie zavisí od kombinácie jasu a farebného kontrastu čiar, aby sa dosiahol efekt farebného šírenia.Najbežnejšou kombináciou farieb je oranžová a purpurová.

Ako prvý objavil vodnú ilúziu v roku 1987 Baingio Pinna. Neskôr to boli Jack Broerse a Robert P. O´Shea. Od objavu sa uskutočnili viaceré experimenty, aby sa porozumelo koncepcii vnímania ilúzie.
Ilúziu môžu využiť umelci alebo ilustrátori, keď chcú vytvoriť efekt zafarbenia bez použitia ďalšej farby na výplň objektu.