الخوارزمية هي مجموعة دقيقة من التعليمات المتسلسلة المصممة لحل مشكلة محددة أو إنجاز مهمة معينة. تعمل الخوارزمية كخارطة طريق منطقية تضمن الحصول على نتيجة متسقة في كل مرة يتم فيها تقديم نفس المدخلات. ولكي تكون فعالة، يجب أن تكون كل خطوة واضحة وغير غامضة وقابلة للتنفيذ، وأن تؤدي في النهاية إلى إنهاء العملية بعد عدد محدود من الإجراءات.
يمكن التعبير عن هذه التعليمات من خلال اللغة الطبيعية أو المخططات الانسيابية أو الكود الزائف (Pseudocode)، مع بقائها مستقلة عن أي لغة برمجة محددة. قبل التنفيذ، يقوم المطورون غالباً بإجراء تحليل نظري (a priori) لتقييم كفاءة المنطق، مع التركيز على تعقيد الوقت والمساحة. وبمجرد التنفيذ، يسمح التحليل اللاحق (posterior) بقياس الأداء الفعلي لضمان تلبية الحل لمتطلبات السرعة والموارد اللازمة.
من الأمثلة العملية على الخوارزمية وصفة طهي وجبة، حيث تُدرج مكونات محددة كمدخلات وتوفر تعليمات مرتبة لإنتاج طبق نهائي. وفي القطاع المالي، تُستخدم الخوارزميات بشكل متكرر لتشغيل أنظمة التداول الآلي وعالي التردد، حيث تقوم بمعالجة بيانات السوق وفقاً لقواعد محددة مسبقاً لتنفيذ الصفقات دون تدخل يدوي.