Astevaihtelu on useimpien itämerensuomalaisten kielten ilmiö (samantapaista esiintyy myös useimmissa saamelaiskielissä), jossa klusiilit, eli k-, p- ja t-äänteet (sekä marginaalisesti lainasanoissa g-, b- ja d-äänteet) vaihtelevat sanan eri taivutusmuodoissa: joko kaksoisklusiili yksinkertaisen kanssa (kestovaihtelu) tai yksinkertainen klusiili jonkin toisen äänteen kanssa (laatuvaihtelu). Astevaihtelua esiintyy sekä nominien että verbien taivutuksessa ja myös johdosten muodostamisessa. Astevaihtelun yhteydessä käytetään termejä vahva aste ja heikko aste: kestovaihtelun tapauksessa geminaatta kk, pp tai tt on vahva, yksinäiskonsonantti k, p tai t heikko aste, kun taas laatuvaihtelun tapauksessa yksittäiskonsonantti k, p tai t on vahva aste, niiden muu vastine tai puuttuminen heikko aste. Laatuvaihtelussa k:n heikkoasteinen vastine on yleensä kato (leuka : leuan), p:n vastine v (ripa : rivan) ja t:n vastine d (kato : kadon).
Astevaihtelun perussääntö on, että avotavun edellä on vahva, umpitavun edellä heikko aste. Vielä kantasuomessa (itämerensuomalaisten kielten kantamuodossa) astevaihtelu oli säännöllinen äänneilmiö: sanavartalon sisäinen klusiili(sto) heikentyi aina, jos siitä alkava tavu oli umpinainen eli päättyi konsonanttiin. Ilmiön taustalla oli mahdollisesti jonkinlainen pyrkimys alkuperäisten painotussuhteiden säilyttämiseen eli painollisen ja painottoman tavun eron selventämiseen pitkää painotonta tavua ”heikentämällä”, mutta myös germaanisten kielten vaikutusta on epäilty (kantagermaanissa ns. Vernerin lain mukaan tietyt konsonantit soinnillistuivat painotussuhteista riippuen).
Niin sanotun radikaalin eli sanavartalon sisällä tapahtuvan astevaihtelun lisäksi oletetaan kantasuomessa olleen myös suffiksaalinen eli pääte- ja johdinaineksia koskeva astevaihtelu: (pää- tai sivu)painollisen tavun jälkeen vahva-asteinen, painottoman tavun jälkeen heikkoasteinen pääte. Tästä on nykysuomessa enää vain joitain jälkiä (vrt. laivat puuta, miehet rautaa; alun perin *'pū+ta vs. *'rau₍ta+δa).