Monofagia (do grego μόνος, mónos, «único», e φαγεῖν, phageîn, «comer»), descreve uma amplitude alimentar ou espectro alimentar extremamente restrito em organismos especialistas, os quais se alimentam exclusivamente de uma única fonte de alimento (organismos) ou de um grupo muito restrito de fontes intimamente relacionadas. No âmbito do parasitismo, o termo equivalente estabelecido para este comportamento é monoxeno. Por oposição, os animais que possuem um espectro alimentar mais amplo e diversificado são classificados como polífagos.

Um organismo é considerado monófago de 1.º grau quando se alimenta estritamente de uma única espécie de organismo. Um monófago de 2.º grau alimenta-se de algumas espécies pertencentes a um grupo de organismos taxonomicamente próximo (género hospedeiro), enquanto um monófago de 3.º grau se alimenta de todas as espécies pertencentes a um determinado género hospedeiro. A monofagia ocorre principalmente entre organismos herbívoros e insetos parasitas (parasitas e parasitoides).
O coala alimenta-se exclusivamente das folhas de determinadas espécies de eucalipto. Da mesma forma, o panda-gigante depende do consumo de espécies específicas de bambu. Esta elevada especialização num número reduzido de plantas ou animais implica igualmente uma forte dependência da presença e da distribuição geográfica dessas mesmas fontes de alimento. Por exemplo, a maioria das cerca de 3000 espécies de borboletas na Alemanha é monófaga. Quando a conversão de pastagens escassas (ou relvados secos) em pastagens férteis ou relvados intensivos elimina muitas espécies vegetais típicas desses ecossistemas, assiste-se ao desaparecimento local da maioria das espécies de borboletas que delas dependem diretamente.