数学是利用符号语言研究数量、结构、变化以及空间等概念的一门学科。借助语言阐述关系(数量关系，结构关系，前后变化关系)的学科，透过抽象化和逻辑推理的使用，由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。数学家们拓展这些概念，为了公式化新的猜想以及从合适选定的公理及定义中建立起严谨推导出的定理。注意：公式也是语等价转换。公式不仅仅涉及到数量的关系，也涉及到性质的关系。

　　基础数学的知识与运用总是个人与团体生活中不可或缺的一块。其基本概念的精炼早在古埃及、美索不达米亚及古印度内的古代数学文本内便可观见。从那时开始，其发展便持续不断地有小幅的进展，直至16世纪的文艺复兴时期，因为和新的科学发现相作用而产生的数学革新导致了知识的加速发展，直至今日。

　　今日，数学使用在世界不同的领域中，包括科学、工程、医学和经济学等。数学对这些领域的应用通常被称为应用数学，有时亦会激起新的数学发现，并导致全新学科的发展。数学家也研究纯数学，也就是数学本身，而不以任何实际应用为目标。虽然许多研究以纯数学开始，但其过程中也能发现许多应用之处。

　　创立于二十世纪三十年代的法国的布尔巴基学派认为：数学，至少纯粹数学，是研究抽象结构的理论。结构，就是以初始概念和公理出发的演绎系统。布学派认为，有三种基本的抽象结构：代数结构(群，环，域……)，序结构(偏序，全序……)，拓扑结构(邻域，极限，连通性，维数……)。