Le seuil différentiel est la plus petite différence entre deux stimuli qu'une personne peut détecter de manière fiable. On l'appelle aussi différence minimale perceptible, ou JND (différence à peine perceptible).

Ernst Weber a observé que le seuil de différence n'est pas une valeur fixe, mais une proportion constante du stimulus initial. Pour percevoir une augmentation du poids d'un sac à dos, la charge ajoutée doit représenter un certain pourcentage du poids initial ; la même augmentation absolue, perceptible pour un sac léger, est imperceptible pour un sac lourd. Cette relation est connue sous le nom de loi de Weber. La proportion exacte varie selon les modalités sensorielles et les gammes d'intensité.

La psychophysique moderne mesure le seuil de différence à l'aide de méthodes rigoureuses qui tiennent compte des biais de réponse. Les approches de détection du signal permettent de distinguer la sensibilité réelle de la propension de l'observateur à signaler une différence. On trouve des applications pratiques dans la conception de produits, le contrôle qualité et l'étalonnage des écrans et des équipements audio.

Le seuil de différence marque la frontière entre le changement perceptible et le changement qui passe inaperçu.