Arnold变换是V.J．Arnold在遍历理论的研究中提出的一种变换，原意为catmapping，俗称猫脸变换。
Arnold变换直观、简单、具有周期性，使用非常方便。Arnold变换的原理是先作x轴方向的错切变换，再作y轴方向的错切变换，最后的模运算相当于切割回填操作， 当对图像进行Arnold变换时，就是把图像的各个像素点位置按照下列公式进行移动， 从而得到一个相对原图像比较混乱的图像。对图像每进行一次Arnold变换，就相当于对该图像进行了一次置乱，一般来说这一过程需要反复进行多次才能达到令人满意的效果。利用Arnold变换对图像进行置乱后，使原本有意义的图像变成了像白噪声一样无意义的图像，从而实现了信息的初步隐藏。同时置乱次数可以作为水印系统的密钥，从而进一步增强系统的安全性和保密性。
仿真Arnold加密如下图所示：
从直方图来看，加密后的加密图像直方图与原始图像的直方图没有区别，因为Arnold加密仅仅只是变换图像像素值的位置，像素值并没有改变。可见Arnold加密的安全隐患就在于图像直方图没有改变，破解者只需要知道加密图像的直方图，并且找到与之对应的原始图像即可。