Die FM-Synthese bzw. Frequenzmodulationssynthese bezeichnet ein technisches Modulationsverfahren, das auf der Frequenzmodulation basiert. Dabei wird im einfachsten Fall mittels zweier Oszillatoren die erste Frequenz direkt von der Amplitude des zweiten Oszillators frequenzmoduliert.
Im Unterschied zu der in der Radio- und Nachrichtentechnik als Übertragungssystem verwendeten Frequenzmodulation liegen die beiden Frequenzen bei der FM-Synthese spektral nahe beieinander. Die Motivation ist die Gewinnung komplexer Signalverläufe, die mit einzelnen Oszillatoren nicht zu gewinnen sind. Die einzelnen Grundfrequenzen bewegen sich für Anwendungen aus dem Bereich der elektronischen Musik und der Tontechnik im für den Menschen hörbaren Frequenzbereich.