Fosfodiesteraza je naziv za enzim koji raskida fosfodiestersku vezu. Naziv fosfodiesteraza najčešće se koristi kada se odnosi na enzim ciklička nukleotidna fosfodiesterazu, enzim koji razgrađuje fosfodiestersku veznu molekule sekundarnih glasnika u stanicama (cAMP, cGMP), iako postoje brojni drugi enzimi također fosfodiesteraze, kao što su npr. fosfolipaza C, fosfolipaza D, autotaksin, sfingomijelin fosfodiesteraza, DNaza, RNaza, restrikcijska endonukleza.