全局优化是应用数学和数值分析的一个分支，其试图在给定集合上找到函数的最小值或最大值，它通常被描述为最小化问题，因为实值函数的最大化可依据最小化方式类推得到。
全局优化与局部优化的区别在于，前者专注于在给定集合上找到极值，而不是找到局部极值。利用经典局部优化方法，找到任意局部最小值相对容易，但找到函数全局最小值相对困难，大多数分析方法不适用，且使用数值解决方案策略会带来较大挑战。