与えられた制約条件を満たす解の中で、目的変数（結果となる数値）を最大または最小にする解を求める問題のこと。変数が実数値のような連続的な値である場合を扱う「連続最適化問題」と、変数が整数のような離散的な値である場合を扱う「組合せ最適化問題」がある。