Sarjamurhaaja on henkilö, joka tappaa vähintään kolme uhria yksitellen sarjassa peräkkäisiä murhia, joiden ensisijaisena motiivina on jonkinlainen psykologinen tyydytys. Psykologisen tyydytyksen tarve erottaa sarjamurhaajat muuntyyppisistä murhaajista, jotka yleensä murhaavat esimerkiksi voiton tai koston vuoksi. Koska sarjamurhaan liittyy psykologista epävakautta, monet sarjamurhaajat ovat sitoutuneet mielenterveyslaitoksiin, jos heidät jää kiinni, mikä kuvastaa yleistä uskoa, että he eivät ole terveitä.
Vaikka monet ihmiset pitävät sarjamurhaa rikoksena, joka syntyi 20-luvulla, se on itse asiassa melko ikivanha. Asiakirjat esimerkiksi Kiinasta osoittavat, että sarjamurhaajat toimivat jo kauan ennen yleistä aikakautta, ja eräät erityisen pahamaineiset sarjamurhaajat, kuten Erzsebet Bathory ja Viiltäjä-Jack, ovat peräisin 20-lukua edeltäviltä ajanjaksoilta. On kuitenkin totta, että sarjamurhien määrä näyttää lisääntyneen 20-luvulla, johtuen ehkä väestönkasvusta tai sosiaalisista ja kulttuurisista muutoksista.
Yleissääntönä on, että joku ei aloita elämäänsä sarjamurhaajana. Eteneminen tavallisesta yksilöstä sarjamurhaajaksi voi alkaa varhaisessa elämässä, mutta se etenee vaiheittain alkaen rikoksista, kuten tuhopoltosta, edeten eläinten hyväksikäyttöön ja siirtyen sitten ihmisten hyväksikäytön piiriin. Syitä siihen, miksi ihmisistä kehittyy sarjamurhaajia, ei tiedetä, vaikka monilla on merkkejä lapsuuden traumasta ja hyväksikäytöstä.
Psykologit uskovat, että kaikki sarjamurhaajat osoittavat jonkinlaista epäsosiaalista persoonallisuushäiriötä sekä muita psykiatrisia sairauksia, jotka saavat heidät käsittämään maailmaa, joka poikkeaa olennaisesti muiden ihmisten näkemyksestä. Monet psykologit jakavat sarjamurhaajat edelleen niin sanotuiksi “organisoituneiksi” sarjamurhaajiksi, jotka käyttävät korkeaa älykkyyttään rikosten suunnittelussa, ja “järjestäytyneisiin” sarjamurhaajiin, jotka iskevät paljon vähemmän kurinalaisella tavalla älykkyydellä alle normin.
Sarjamurhaaja voidaan myös luokitella tarkemmin sen mukaan, minkä tyyppisiä murhia hän tekee. Jotkut sarjamurhaajat tekevät rikoksensa, koska he ovat motivoituneita esimerkiksi visioista, kun taas toiset tekevät niin puhtaasta, hedonistisesta nautinnosta. Jotkut, kuten Viiltäjä-Jack, ovat lähetyssaarnaajia sarjamurhaajia, jotka käyttävät tekojaan viestin lähettämiseen, ja jotkut tappavat saadakseen vallan ja kontrollin.
Sarjamurhaajan löytäminen yhteisöstä voi olla äärimmäisen stressaavaa kansalaisille, jotka saattavat pelätä olevansa mahdollisia kohteita, erityisesti tapauksissa, joissa uhrit näyttävät olevan sattumanvaraisia. Lainvalvontaviranomaiset ylläpitävät psykologeja ja muita asiantuntijoita, jotka voidaan lähettää epäiltyjen sarjamurhien paikkoihin soveltamaan tietojaan tapaukseen, jotta murhaaja saadaan nopeasti kiinni.