Teoretisk datavetenskap[1] eller teoretisk datalogi[2] är en delmängd av allmän datavetenskap och matematik som fokuserar på mer matematiska ämnen för datoranvändning och inkluderar beräkningsteorin.
Det är svårt att beskriva de teoretiska områdena exakt. ACM:s särskilda intressegrupp för algoritmer och beräkningsteori (SIGACT) ger följande beskrivning:[3]