Een substitutiecijfer is een vorm van cryptografie.

In een substitutiecijfer wordt een regel gebruikt om elke letter van het bericht te veranderen, één voor één. De regel zegt elke letter te vervangen (of "substitueren") door een andere letter uit het alfabet.

Deze tabel geeft bijvoorbeeld een regel voor een substitutiecijfer:

Met deze regel wordt de zin "Jack and Jill went up the hill" veranderd in "Etar tzn Evmm gkzc dw cuk uvmm". Het Caesar-cijfer is een voorbeeld van een substitutiecijfer.

Substitutie cijfers zijn niet veilig genoeg om te gebruiken voor belangrijke berichten. Substitutievercijferingen kunnen gekraakt worden door een idee dat frequentie-analyse heet. Sommige letters komen meer voor dan andere in Engelse zinnen: E is de meest voorkomende, dan T, dan A, enzovoort. Een bericht dat veranderd is door een substitutiecijfer zal verschillende gewone letters hebben, maar dit geeft een hint over de regel. De meest voorkomende letters in het gewijzigde bericht zijn waarschijnlijk de meest voorkomende letters in het Engels. Het breken van cryptogrammen (berichten verborgen met een substitutiecijfer) is een veel voorkomende puzzel die vaak in kranten te vinden is.