Lý thuyết nhóm là một nhánh quan trọng của đại số trừu tượng, nghiên cứu các cấu trúc toán học gọi là nhóm và các phép toán trong đó. Nội dung môn học bao gồm từ khái niệm cơ bản về nhóm, nhóm con, đồng cấu, đến các định lý Sylow, phân loại nhóm hữu hạn và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như hình học, số học, vật lý lý thuyết và mật mã học. Đây là môn học mang tính lý thuyết cao nhưng đồng thời mở ra nhiều ứng dụng quan trọng trong toán học và khoa học tự nhiên.