온음계(―音階, Diatonic scale)는 음악 이론에서 한 옥타브 내에 5개의 온음과 2개의 반음으로 구성된 일곱 개의 음으로 이루어진 7음계(헵타토닉 스케일)를 말한다. 영문 명칭인 다이아토닉 스케일(Diatonic scale)로도 널리 알려져 있으며, 서양 음악의 화성학에서 가장 기초적이면서도 중요한 개념 중 하나로 간주된다.
온음계의 두 반음은 서로 최대한 멀리 배치되며, 각 반음은 두 개의 온음 또는 세 개의 온음에 의해 분리된다. 이와 같은 배열 구조 덕분에 온음계는 한 옥타브 이상으로 확장될 수 있다.
온음계에는 모든 장음계(메이저 스케일)와 자연단음계(내추럴 마이너 스케일)가 포함된다. 이 두 음계는 각 조성의 가장 기초가 되는 음들로 이루어져 있으며, 대부분의 서양 대중음악과 클래식 음악이 이 온음계 구조에 기반하여 작곡된다.
한편, 화성단음계와 가락단음계는 반음계적 음정을 포함하고 있기 때문에 엄밀한 의미의 온음계로 분류되지 않으며, 반음계적 단음계라고 따로 지칭한다. 또한 온음계와 유사한 명칭의 온음음계(전음음계, Whole tone scale)는 옥타브에 6개의 온음만으로 이루어진 별개의 음계로, 온음계와 구별되는 개념이다.
온음계적(다이아토닉) 코드는 온음계 내의 음만으로 구성된 화음을 의미하며, 온음계에 포함되지 않는 음을 포함한 화음은 논다이아토닉 코드로 분류된다. 이처럼 온음계는 화음의 기능과 위계 관계를 설명하는 데 있어 근간이 되는 개념이다.