Trong
toán học,
phép toán hai ngôi hay
phép toán nhị nguyên là một phép toán sử dụng hai biến đầu vào và cho ra một kết quả. Các biến và kết quả đều thuộc một
tập hợp. Cụ thể, một phép toán hai ngôi trên
tập hợp S là một
ánh xạ tích Đề các S × S vào S: f : S × S → S . {\displaystyle f:S\times S\rightarrow S.} Theo định nghĩa này, phép toán hai ngôi tự động thỏa mãn tính chất
đóng. Phép toán hai ngôi còn được gọi là luật
hợp thành trong, nghĩa là kết quả của phép toán trên hai phần tử của S là phần tử của S. Điều này phân biệt với các phép toán ngoài (hay
luật hợp thành ngoài), chẳng hạn phép
nhân vô hướng hai
vector cho kết quả là một
số. Một loại phép toán khác là phép toán tác động vào hai phần tử của hai tập hợp khác nhau. Chẳng hạn phép nhân một số với một vetor.Cũng có thể xét các phép toán một ngôi, chẳng hạn phép lấy phủ định của một
mệnh đề logic, phép lấy chuyển vị của một
ma trận. Theo hướng ngược lại có thể xét phép toán với n ngôi.Một cách mở rộng hơn nữa, có thể xét các toán tử, như là một ánh xạ từ một
tập con của
tích Đêcac S × S vào S.Các phép toán hai ngôi thường được ký hiệu bằng một dấu phép toán nằm giữa hai phần tử của tập hợp (như a * b, a + b, hay a · b) hơn là ở dưới dạng hàm f(a,b).