Speltheorie is de studie van wiskundige modellen van strategische interactie tussen rationele besluitvormers. Het heeft toepassingen op alle gebieden van de sociale wetenschappen, maar ook in logica, systeemwetenschap en informatica. Oorspronkelijk behandelde het zero-sum games, waarin de winsten of verliezen van elke deelnemer precies worden gecompenseerd door die van de andere deelnemers. In de 21e eeuw is speltheorie van toepassing op een breed scala aan gedragsrelaties en is nu een overkoepelende term voor de wetenschap van logische besluitvorming bij mensen, dieren en computers.

De moderne speltheorie begon met het idee van gemengde-strategie-evenwichten in zero-sum-spellen voor twee personen en het bewijs daarvan door John von Neumann. Von Neumanns originele bewijs gebruikte de Brouwer fixed-point theorema op continue mappings in compacte convexe verzamelingen, wat een standaardmethode werd in speltheorie en wiskundige economie. Zijn paper werd gevolgd door het boek Theory of Games and Economic Behavior uit 1944, geschreven in samenwerking met Oskar Morgenstern, waarin werd gekeken naar coöperatieve spellen van verschillende spelers. De tweede editie van dit boek verschafte een axiomatische theorie van verwacht nut, waardoor wiskundige statistici en economen de besluitvorming onder onzekerheid konden behandelen.