Das Metalimnion (Metalimnial), auch Sprungschicht genannt, ist die Übergangs-Wasserschicht in einem geschichteten stehenden Gewässer. Das Metalimnion bildet den Übergang zwischen der oberen Wasserschicht, dem Epilimnion und der unteren, dem Hypolimnion.
Es wird auch als Sprungschicht bezeichnet, da die Wassertemperatur im Metalimnion durchschnittlich mit mehr als einem Grad Celsius pro Meter Wassertiefe stärker absinkt als im Epi- und Hypolimnion. Bei genaueren Messungen wurde in den Metalimnien aller untersuchten Seen eine komplexe Feinstruktur gefunden. Starke Temperatursprünge innerhalb weniger Zentimeter wechseln sich ab mit relativ homogenen Schichten. Diese Verhältnisse sind die Folge komplexer Strömungen und interner Durchmischungsvorgänge als Reaktion auf die Strömungen und Wellen im Epilimnion.
Zur Entstehung von Wasserschichten kommt es aufgrund der Dichteanomalie des Wassers.