ネットワーク分析（ネットワーク理論、複雑ネットワーク、ネットワーク科学）は、物事の関係性を“ネットワーク”という観点で分析する学問分野で、「複雑性の理論」「複雑系」と言われる科学の一分野です。要素（ノード）と要素（ノード）を線（リンク）で結んだ網の目の繋がりを数学的に分析します。

脳の神経細胞を始めとした生物学的な細胞のネットワーク、コオロギの鳴き声のネットワーク、ホタルの光のネットワーク、電力網のネットワーク、ウェブサイトのネットワーク、動植物の食物連鎖のネットワークなど、様々なネットワークの構造が研究されています。

また、個人や集団（企業やグループなど）の社会的関係性のネットワーク分析を社会的ネットワーク分析（ソーシャル・ネットワーク分析）と言います。

もともとは、１８世紀前半に開拓されたレオンハルト・オイラーによるグラフ理論に端緒を発し、１９５９年のポール・エルデシュ＆アルフレッド・レーニーによるランダム・グラフの発見によって、数学分野での素地が形成されました。

そして１９９８年、ランダム・グラフの非現実性を克服するスモールワールド・ネットワーク（WSモデル）が、ダンカン・ワッツ＆スティーブン・ストロガッツによって提唱されました。これはランダム・グラフでは扱えなかった「クラスター化」という現実的な現象を数学的に説明するモデルです。

さらに、１９９９年にアルバート＝ラズロ・バラバシ＆レカ・アルバートがスケールフリー・ネットワーク（BAモデル）を発見しました。これは、一部のノードが他の平均に比べて圧倒的多数のリンクを持つという“ハブ”の存在するネットワークを説明するモデルです。このネットワーク・モデルは、インターネットのネットワークが典型的な例です。

スモールワールド・ネットワーク

スケールフリー・ネットワーク