在理论计算机科学中，自动机理论是对抽象机和它们能解决的问题的研究。自动机理论密切关联于形式语言理论，因为自动机经常按它们所能识别的形式语言类来分类。

自动机是有限状态机(FSM)的数学模型。FSM 是给定符号输入，依据(可表达为一个表格的)转移函数“跳转”过一系列状态的一种机器。在常见的 FSM 的“Mealy”变体中，这个转移函数告诉自动机给定当前状态和当前字符的时候下一个状态是什幺。

逐个读取输入中的符号，直到被完全耗尽(把它当作有一个字写在其上的磁带，通过自动机的读磁头来读取它；磁头在磁带上前行移动，一次读一个符号)。一旦输入被耗尽，自动机被称为“停止”了。

Automata theory is the study of abstract machines and automata, as well as the computational problems that can be solved using them. It is a theory in theoretical computer science, under discrete mathematics (a subject of study in both mathematics and computer science). The word automata (the plural of automaton) comes from the Greek word αὐτόματα, which means "self-acting".