Informatietheorie is de wiskundige theorie die zich bezighoudt met het zo efficiënt en betrouwbaar mogelijk overdragen en opslaan van informatie via onbetrouwbare kanalen (media). Een artikel van Claude Shannon gepubliceerd in 1948 wordt algemeen gezien als de grondslag van dit vakgebied. Belangrijke resultaten van deze theorieën zijn Shannons broncoderings theorema en Shannons ruisig-kanaal (noisy- channel) coderings theorema. Informatietheorie is diep wiskundig van aard, en is verbonden met andere disciplines zoals regelsystemen, kunstmatige intelligentie, complexiteitstheorie, communicatietheorie, coderingstheorie, kansrekening, statistiek en cybernetica.