Gauge theory, třída kvantové teorie pole, matematická teorie zahrnující jak kvantovou mechaniku, tak Einsteinovu speciální teorii relativity, která se běžně používá k popisu subatomárních částic a s nimi spojených vlnových polí. V gauge teorii existuje skupina transformací proměnných pole (gauge transformace), která ponechává základní fyzikální vlastnosti kvantového pole beze změny. Tato podmínka, nazývaná měřítková invariance, dává teorii určitou symetrii, kterou se řídí její rovnice. Stručně řečeno, struktura grupy měřítkových transformací v určité měřítkové teorii s sebou nese obecná omezení způsobu, jakým může pole popisované touto teorií interagovat s jinými poli a elementárními částicemi.
Klasická teorie elektromagnetického pole, kterou navrhl britský fyzik James Clerk Maxwell v roce 1864, je prototypem měřítkových teorií, i když koncept měřítkové transformace plně rozvinul až na počátku 20. století německý matematik Hermann Weyl. V Maxwellově teorii jsou základními polními veličinami intenzity elektrického a magnetického pole, které mohou být popsány pomocí pomocných veličin (např. skalárního a vektorového potenciálu). Poměrové transformace v této teorii spočívají v určitých změnách hodnot těchto potenciálů, které nemají za následek změnu elektrického a magnetického pole. Tato měřítková invariance je zachována v moderní teorii elektromagnetismu zvané kvantová elektrodynamika (q.v.) neboli QED. Moderní práce na měřítkových teoriích začaly pokusem amerických fyziků Chen Ning Yanga a Roberta L. Millse (1954) formulovat měřítkovou teorii silné interakce. Skupina měřítkových transformací v této teorii se zabývala izospinem (q.v.) silně interagujících částic. Koncem 60. let 20. století Steven Weinberg, Sheldon Glashow a Abdus Salam vyvinuli gauge teorii, která jednotně zpracovává elektromagnetickou a slabou interakci. Tato teorie, dnes běžně nazývaná elektroslabá teorie, zaznamenala pozoruhodné úspěchy a je široce přijímána. V polovině 70. let 20. století se hodně pracovalo na vývoji kvantové chromodynamiky (QCD), měřítkové teorie interakcí mezi kvarky (viz kvark). Z různých teoretických důvodů se koncept měřítkové invariance jeví jako zásadní a mnoho fyziků věří, že konečného sjednocení základních interakcí (tj. gravitační, elektromagnetické, silné a slabé) bude dosaženo pomocí měřítkové teorie. Viz také kvantová teorie pole.