Fosfodiesteraze su enzimi koji razgrađuju fosfodiestersku vezu. Pod ovim enzimima obično se podrazumevaju fosfodiesteraze cikličnih nukleotida, koje imaju veliki klinički značaj. Međutim, postoje i mnoge druge familije fosfodiesteraza, kao što su fosfolipaze fosfolipaza C i fosfolipaza D, autotaksin, sfingomijelinska fosfodiesteraza, DNaze, RNaze i restrikcijska endonukleaza, koje razlažu fosfodiestarsku osnovu DNK ili RNK). Tu se svrstavaju i brojne fosfodiesteraze sa slabije karakteriziranih malim molekulama.

Fosfodiesterska veza je šećerno fosfatna veza koja održava koheziju u kičmi dezoksirimonukleinske (DNK) i ribonukleinske kiseline (RNK). U nukleotidima, od kojih su građeni, na početku nosi samo jedan atom ugljika C5, u osnovi pentoze i ostatak fosforne kiseline. Hemijski gledano, na ovom atomu ugljika nalazi se ester fosforne kiseline sa alkoholnom OH grupom.