协变量自适应随机化（covariate-adaptive randomization），理学-统计学-生物、医药、卫生统计-临床试验的自适应性设计，利用已经获得的协变量信息对后续病人进行随机分配的序贯随机化方法。在临床试验中为把参与试验的病人分配到不同的治疗组中，通常需要采取随机化方法。在临床试验中，除了关注治疗效果，还会关注部分协变量。有些协变量是预先知道的，特别是与病人的治疗效果相关的协变量。这些协变量信息是临床试验中应该考虑的重要信息。假设病人依次参加试验，若当前病人被随机分配到各个治疗方法中的概率是关于当前病人的协变量与前面已经分配病人的协变量的函数，则称该随机化方法为协变量自适应随机化，该方法强调分配的概率依赖于当前病人的协变量。协变量自适应随机化的目的是消除由协变量在不同治疗方法中的取值不同对统计推断产生的影响。例如，将病人分成男性、女性两种情况，再将病人分成抽烟与不抽烟的情况，在很多临床试验中，需要使得使男性（女性）病人，分配到不同治疗组之间的病人数达到平衡，也需要使抽烟（不抽烟）的病人，分配到不同治疗组之间的病人数达到平衡。