Een zoekmachine (Engels: "Search Engine") is een instrument waarmee men informatie kan zoeken in een bepaalde collectie. Zonder nadere kwalificatie wordt tegenwoordig met zoekmachine meestal bedoeld: een webdienst waarmee met behulp van vrije trefwoorden full text kan worden gezocht in het gehele World Wide Web. Een veelgebruikte zoekmachine is Google, maar er zijn er veel meer.
Zoekmachines indexeren webpagina's geautomatiseerd door middel van robots/spiders. Dit zijn programma's die webpagina's downloaden en vervolgens nuttige informatie verzamelen van de pagina, zoals woorden en links. De links worden weer aan de spider als input gegeven om weer gedownload te worden. De gevonden woorden worden opgeslagen in een gigantische database.
De zoekmachines werken met verschillende technieken. Oorspronkelijk werkten de zoekmachines met de door de webmasters zelf opgegeven zoektermen (keywords), maar daar werd veel misbruik van gemaakt doordat de webmasters keywords gingen gebruiken die veel publiek trokken, maar geen verband hielden met de inhoud van de pagina, zoals bijvoorbeeld het woord 'lenen'
Sommige websites proberen de zoekresultaten van de zoekmachines in hun voordeel te beïnvloeden door gebruik te maken van truukjes. Zo vermelden sommige websites in de broncode vele honderden woorden. Of zinnen met steekwoorden hebben dezelfde kleur als de achtergrondkleur van de website; ze zijn dan wel zichtbaar voor de zoekmachine, maar niet voor de bezoeker (cloaking). Weer een andere truuk is om dezelfde website op verschillende locaties neer te zetten. Deze truukjes werken vaak in het begin even, totdat ze veel gebruikt gaan worden; dan verzinnen de makers van de zoekmachines methodes om dit soort ongewenste optimalisatie tegen te gaan. Tegenwoordig treden makers van zoekmachines harder op tegen zulke ongewenste truukjes waarbij de website zelfs totaal uit de index van de zoekmachine verwijderd kan worden.
Een andere manier om 'hoog te scoren' bij zoekmachines is adverteren. Aanvankelijk kon er tegen betaling een plaats hoog in de ranking 'gekocht' worden als advertentie. Tegenwoordig is het bij bijna alle zoekmachines zo dat een dergelijke praktijk niet meer mogelijk is, omdat gebruikers het niet meer accepteren. In plaats daarvan worden er op een aparte plaats (vaak aan de rechterkant, soms ook bovenaan) zogenaamde 'gesponsorde koppelingen' getoond. Dit wordt door gebruikers als minder storend ervaren, omdat 'echte resultaten' en advertenties duidelijker te onderscheiden zijn.