Ajatushautomo, joskus myös ajatusmylly tai ajatuspaja, (engl. think tank) on asiantuntijoista koostuva organisaatio, joka toimii melko itsenäisesti poliittisten, taloudellisten ja muiden elinten rinnalla pohtimassa tavoitteenasetteluja, keinoja niiden saavuttamiseksi sekä keskeisiä menettelytapakysymyksiä.