A sonata para violoncelo é um trabalho musical para violoncelo solo e acompanhamento em três ou quatro movimentos. O acompanhamento é normalmente no piano, embora a música anterior fizesse uso de um continuo. Uma sonata normalmente começa com um movimento allegro, continua com um movimento mais lento e termina com outro movimento rápido, como um rondo. Se um violoncelo sonata estiver em quatro movimentos, o terceiro poderá ser um minueto. O primeiro movimento pode estar na forma de sonata – assumindo a estrutura de uma exposição, desenvolvimento e recapitulação – embora essa forma não seja necessariamente empregada.
O violoncelo é um instrumento da família dos violinos cujas quatro cordas são afinadas em quintos perfeitos. É o maior instrumento de cordas usado na orquestra moderna, além do contrabaixo. O tom mais baixo do violoncelo comparado ao violino dá a ele um som distinto, como um instrumento solo que se parece mais com a voz masculina humana. As sonatas para violoncelo com acompanhamento de piano são consideradas tecnicamente difíceis de escrever, devido ao desafio de misturar o tom baixo do violoncelo com as notas graves do piano.
As primeiras sonatas para violoncelo foram escritas por compositores como Antonio Vivaldi. Mais tarde, a sonata para violoncelo também foi explorada por Ludwig van Beethoven e Johannes Brahms. Exemplos de sonatas para violoncelo do século XX incluem os de Edvard Grieg, Samuel Barber e Benjamin Britten. O violoncelo é preferido como instrumento solo por causa da beleza de seu tom, e os compositores escreveram obras para o instrumento, apesar dos desafios apresentados. Frederic Chopin se esforçou muito com sua sonata para violoncelo e, apesar de sua experiência musical, teria passado tanto tempo excluindo passagens quanto adicionando novas seções.
O estilo e o tom das sonatas para violoncelo variaram de um período para outro e de acordo com a abordagem do compositor de cada obra. Vivaldi escreveu suas sonatas para violoncelo no estilo barroco, com um grande continuo. Ele os usou para expressar um estilo pensativo, produzindo movimentos de abertura contemplativos, em contraste com grande parte de sua escrita para outros instrumentos. O violoncelo de Sergei Rachmaninoff, em G menor, é escrito no estilo do período romântico e dá peso igual ao violoncelo e piano na obra. Mais tarde, no século 20, a sonata para violoncelo de Sergei Prokofiev era mais alegre, demonstrando que o som do violoncelo pode representar mais do que meditação e tragédia.