Logic toán là một ngành con của toán học có liên hệ gần gũi với cơ sở toán học, khoa học máy tính lý thuyết, logic triết học. Ngành này bao gồm hai phần: nghiên cứu toán học về logic và những ứng dụng của logic hình thức trong các ngành khác của toán học. Các chủ đề thống nhất trong logic toán học bao gồm các nghiên cứu về khả năng thể hiện ý nghĩa và khả năng suy diễn của các hệ thống logic hình thức. Ngành này thường được chia thành các lĩnh vực con như lý thuyết mô hình, lý thuyết chứng minh, lý thuyết tập hợp và lý thuyết tính toán. Nghiên cứu về logic toán thường đóng vai trò quan trọng trong ngành cơ sở toán học. Kể từ khi ra đời, logic toán đã và đang vừa đóng góp cho ngành cơ sở toán học, vừa được ngành này thúc đẩy. Quá trình nghiên cứu bắt đầu từ cuối thế kỷ 19 với các khung tiên đề cho hình học, số học, và giải tích. Đầu thế kỷ 20, logic toán được định hình bởi chương trình của David Hilbert, vốn có mục đích chứng minh sự phi mâu thuẫn của các lý thuyết cơ sở. Các kết quả của Kurt Gödel, Gerhard Gentzen, v.v, đã phần nào giải quyết chương trình này và làm rõ các vấn đề về chứng minh sự phi mâu thuẫn. Các công trình về lý thuyết tập hợp chỉ ra rằng hầu hết toán học thông thường có thể được hình thức hóa thông qua các tập hợp, dù có các định lý không chứng minh được trong các hệ tiên đề lý thuyết tập hợp thông thường. Các công trình hiện nay ở lĩnh vực cơ sở toán học thường tập trung xác định xem phần nào của toán học có thể được hình thức hóa trong các hệ thống hình thức nhất định (chẳng hạn như toán học đảo ngược) thay vì tìm những lý thuyết có thể dùng để phát triển toàn bộ toán học.