Thuật toán tối ưu hóa là môn học nghiên cứu các phương pháp và kỹ thuật nhằm tìm ra lời giải tốt nhất cho một bài toán theo tiêu chí nhất định, trong điều kiện ràng buộc về thời gian, tài nguyên hoặc không gian tìm kiếm. Đây là nền tảng quan trọng trong khoa học máy tính, trí tuệ nhân tạo, nghiên cứu vận trù và nhiều lĩnh vực ứng dụng khác.