Matematikan, grafo teoria grafoen azterketa da. Grafo teoriak bere oinarriak matematika diskretuan eta matematika aplikatuan ditu. Zenbait arlotako kontzeptuak erabili behar dira: konbinatoria, aljebra, probabilitatea, poligonoen geometria, aritmetika eta tipologia. Gaur egun gero eta nabarmenagoa da informatikaren arloan, konputazio zientzian eta telekomunikazioetan.