模式识别 (Pattern Recognition) 是对表征事物或现象的各种形式的（数值的，文字的和逻辑关系的）信息进行处理和分析，以便对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程。随着计算机技术的发展，人类有可能研究复杂的信息处理过程。信息处理过程的一个重要形式是生命体对环境及客体的识别。
模式识别使用机器学习算法自动识别数据中的模式和规律。这些数据可以是任何内容，从文本、图像到声音或其他可定义的质量。模式识别系统可以快速准确地识别熟悉的模式。他们还可以识别和分类不熟悉的物体，从不同角度识别形状和物体，并识别图案和物体，即使它们被部分遮挡。
模式识别具有多种应用，包括图像处理、语音和指纹识别、航空照片判读、合同和照片等扫描文档中的光学字符识别，甚至医学成像和诊断。模式识别也是数据分析背后的技术。例如，该技术可用于预测股市结果。