Graf teorisi veya graf teorisi, matematikte ve bilgisayar bilimlerinde kullanılan bir alan olup, nesneler arasındaki ilişkileri inceleyen bir yapıdır. Bu yapı, düğüm (veya vertex) ve kenar (veya edge) adı verilen iki temel bileşenden oluşur. Düğümler, grafın noktalarını temsil ederken, kenarlar bu noktalar arasındaki bağlantıları gösterir. Graf teorisi, sosyal ağlar, ulaşım sistemleri ve iletişim ağları gibi birçok alanda uygulanabilir. Bu teori, karmaşık sistemlerin analiz edilmesine ve optimizasyonuna yardımcı olur. Örneğin, dijkstra algoritması gibi yöntemler, en kısa yol problemlerini çözmek için kullanılır.