Funktionaalianalyysi on matematiikan, erityisesti matemaattisen analyysin, osa-alue, joka tutkii funktioavaruuksia.[1] Funktionaalianalyysi sai alkunsa erilaisten muunnosten, kuten Fourier'n muunnoksen, tutkimisesta sekä differentiaali- ja integraaliyhtälöiden ratkaisujen tutkimisesta. Termi funktionaali on peräisin variaatiolaskennasta, ja tarkoittaa funktiota, joka saa argumenttinaan toisia funktioita. Käsitettä käytti ensimmäisinä laajemmalti Vito Volterra ja Stefan Banach.