La pesca con la mosca è un tipo di pesca sportiva definita così perché vengono utilizzate particolari esche artificiali costruite a imitazione di insetti che nascono, si sviluppano, si riproducono e muoiono nell'ambiente acquatico, ma anche insetti detti terrestrial, come formiche, cavallette, vespe ecc. In ogni caso l'esca viene chiamata "mosca". Tali insetti costituiscono una parte importante nell'alimentazione delle varie specie di pesci che popolano la acque.
Viene effettuata con una attrezzatura composta da canna di diverse lunghezze, mulinello per pesca a mosca (detto contenitore di coda), coda di topo e vari accessori a supporto del pescatore. Tale attrezzatura è necessaria per poter lanciare la mosca (avente pesi di frazioni di grammo) a diversi metri di distanza, tramite delle tecniche di lancio a volte molto complicate, che mirano alla migliore posa possibile dell'artificiale in acque con o senza correnti.
I quattro ordini principali d'insetti, efemerotteri, tricotteri, plecotteri e chironomi, si suddividono in innumerevoli famiglie e generi che hanno sagome simili ma dimensioni colori e abitudini diverse. In ogni caso il ciclo vitale di ognuno di questi ordini di insetti, anche se con modalità diverse, si compie in parte a livello subacqueo ed in parte a livello aereo al di fuori dell'elemento liquido.
Le mosche possono comunque imitare anche diverse tipologie di prede: uova, piccoli pesci, piccoli mammiferi finiti in acqua per sbaglio, per insidiare le prede più grandi. Queste esche vengono realizzate con vari materiali tra cui le piume d'uccelli, pelo di mammiferi o filati sintetici come il nylon sopra un amo ad occhiello, fissate poi con della colla o dello smalto.
La pesca a mosca è considerata da molti una forma d'arte che va oltre la semplice cattura di un pesce da esibire agli amici.
È consuetudine da parte dei pescatori a mosca pescare cercando di provocare il minor danno alla fauna ittica. A questo scopo si usano ami senza ardiglione, secondo il cosiddetto spirito “catch and release”: rilasciare sempre il pesce che si cattura, qualunque sia la taglia.