제2차 산업 혁명은 19세기 후반부터 20세기 초에 걸쳐 주로 미국, 독일, 영국 등에서 발생한 기술적·산업적 대변환을 지칭하는 역사적 개념이다. 이 시기는 증기기관을 기반으로 한 제1차 산업 혁명 이후, 전기, 내연기관, 철강 대량 생산, 화학 기술의 발전을 중심으로 산업 구조가 급격히 변화한 시기로 평가된다.
주요 기술적 진보로는 전기의 상용화, 전신과 전화와 같은 통신 기술의 발전, 석유와 천연가스를 연료로 사용하는 내연기관의 보급, 아세틸렌과 합성 염료 등의 화학 산업 성장, 그리고 베세머 공정이나 오픈하스로 등을 통한 철강의 대량 생산이 포함된다. 이러한 기술들은 대규모 공장 제도의 확산과 더불어 도시화를 촉진하고, 대량 생산과 대량 소비의 기반을 마련하였다.
또한, 이 시기에는 앨버트 마르쉐의 과학적 경영 이론(테일러리즘)과 헨리 포드의 분업 기반 조립 라인이 도입되며 산업 생산의 효율성이 크게 향상되었다. 특히, 자동차, 철도, 선박 등 교통 수단의 발전은 지역 간 및 국제적인 상업과 교류를 활성화하였다.
제2차 산업 혁명은 경제사와 기술사에서 전 세계적 산업 구조 변화의 중요한 전환점으로 평가되며, 현대 산업 사회의 기반을 형성한 것으로 간주된다. 이 시대의 발전은 제1차 세계 대전 이후까지 지속적인 영향을 미쳤으며, 후속하는 제3차 산업 혁명(정보 기술 혁명)의 전제 조건이 되었다.
정확한 종료 시점은 학계에서 논의가 있으나, 일반적으로 1870년경부터 1914년 제1차 세계 대전 발발 이전까지를 주요 시기로 본다. 일부 학자들은 1920년대까지 연장하여 고려하기도 한다.
이 시기의 사회적 영향으로는 노동계급의 성장, 노동 운동의 확산, 독점 자본주의(임페리얼리즘)의 부상 등이 있으며, 이는 정치·경제적 구조 변화와도 밀접한 관련을 가진다.
제2차 산업 혁명은 공신력 있는 역사 자료와 학술 연구를 통해 널리 검증된 개념으로, 세계 주요 백과사전 및 교과서에서 표준적인 용어로 사용되고 있다.