Perturbationsteori, matematisk metode til skridtvis tilnærmet løsning af et kompliceret problem, fx et ligningssystem. Første skridt er at løse et simplere ligningssystem, hvori alle eller nogle af de led, som komplicerer problemet, er udeladt. Derefter indføres disse led (perturbationer) hver for sig, og de tilsvarende ændringer af løsningen beregnes. Et eksempel fra den klassiske mekanik er beregningen af planeternes banebevægelser, hvor den enkelte planets elliptiske bane omkring Solen perturberes af påvirkningerne fra de andre planeter. I kvantemekanikken har perturbationsteorier en meget fremtrædende plads.