teoria katastrofy, w matematyce, zbiór metod stosowanych do badania i klasyfikowania sposobów, w jakie system może ulegać nagłym dużym zmianom w zachowaniu, ponieważ jedna lub więcej zmiennych, które go kontrolują, zmienia się w sposób ciągły. Teoria katastrofy jest ogólnie uważana za gałąź geometrii, ponieważ zmienne i wypadkowe zachowania są użytecznie przedstawione jako krzywe lub powierzchnie, a formalny rozwój teorii przypisuje się głównie francuskiemu topologowi René Thomowi.
prostym przykładem zachowania badanego przez teorię katastrofy jest zmiana kształtu mostu łukowego w miarę stopniowego zwiększania się jego obciążenia. Most deformuje się w stosunkowo równomierny sposób, aż obciążenie osiągnie wartość krytyczną, w którym to momencie kształt mostu zmienia się nagle-zapada się. Podczas gdy termin katastrofa sugeruje właśnie takie dramatyczne wydarzenie, wiele z nieciągłych zmian stanu tak oznaczonych nie jest. Odbicie lub załamanie światła przez lub przez poruszającą się wodę jest owocnie badane metodami teorii katastrof, podobnie jak wiele innych zjawisk optycznych. Bardziej spekulatywnie, idee teorii katastrofy zostały zastosowane przez socjologów do różnych sytuacji, takich jak nagła erupcja przemocy motłochu.