Teorie gauge, clasă a teoriei cuantice a câmpurilor, o teorie matematică care implică atât mecanica cuantică, cât și teoria specială a relativității a lui Einstein, care este folosită în mod obișnuit pentru a descrie particulele subatomice și câmpurile de undă asociate acestora. Într-o teorie gauge există un grup de transformări ale variabilelor câmpului (transformări gauge) care lasă neschimbată fizica de bază a câmpului cuantic. Această condiție, numită invarianță gauge, conferă teoriei o anumită simetrie, care îi guvernează ecuațiile. Pe scurt, structura grupului de transformări gauge într-o anumită teorie gauge implică restricții generale asupra modului în care câmpul descris de acea teorie poate interacționa cu alte câmpuri și particule elementare.
Teoria clasică a câmpului electromagnetic, propusă de fizicianul britanic James Clerk Maxwell în 1864, este prototipul teoriilor gauge, deși conceptul de transformare gauge nu a fost dezvoltat pe deplin până la începutul secolului XX de către matematicianul german Hermann Weyl. În teoria lui Maxwell, variabilele de bază ale câmpului sunt intensitățile câmpurilor electric și magnetic, care pot fi descrise în termeni de variabile auxiliare (de exemplu, potențialele scalar și vectorial). Transformările de gabarit din această teorie constau în anumite modificări ale valorilor acestor potențiale care nu au ca rezultat o modificare a câmpurilor electrice și magnetice. Această invarianță gauge este păstrată în teoria modernă a electromagnetismului numită electrodinamică cuantică (q.v.), sau QED. Lucrările moderne privind teoriile gauge au început cu încercarea fizicienilor americani Chen Ning Yang și Robert L. Mills (1954) de a formula o teorie gauge a interacțiunii puternice. Grupul de transformări gauge din această teorie se referea la izospinul (q.v.) particulelor care interacționează puternic. La sfârșitul anilor 1960, Steven Weinberg, Sheldon Glashow și Abdus Salam au elaborat o teorie gauge care tratează interacțiunile electromagnetică și slabă într-o manieră unificată. Această teorie, numită în prezent în mod obișnuit teoria electrofobică, a avut un succes notabil și este larg acceptată. La mijlocul anilor 1970 s-a lucrat mult la dezvoltarea cromodinamicii cuantice (QCD), o teorie gauge a interacțiunilor dintre quarci (a se vedea quarc). Din diverse motive teoretice, conceptul de invarianță gauge pare fundamental, iar mulți fizicieni cred că unificarea finală a interacțiunilor fundamentale (adică gravitațională, electromagnetică, puternică și slabă) va fi realizată printr-o teorie gauge. A se vedea, de asemenea, teoria cuantică a câmpului.