En mathématiques, la K-théorie est un outil utilisé dans plusieurs disciplines. En topologie algébrique, la K-théorie topologique sert de théorie de cohomologie. Une variante est utilisée en algèbre sous le nom de K-théorie algébrique.
Les premiers résultats de la K-théorie ont été dans le cadre de la topologie algébrique, comme une théorie de cohomologie extraordinaire (elle ne vérifie pas l'axiome de dimension). Après ses méthodes ont été utilisées dans beaucoup de sujets comme la géométrie algébrique, l'algèbre, théorie des nombres, théorie des opérateurs, etc.