باختصار، الخوارزمية هي مجموعة من الخطوات التي تحدد سلسلة من الإجراءات، ويمكن وصفها أيضًا بأنها مجموعة من الأوامر المُصممة لتحقيق هدف محدد أو حل مشكلة محددة. الخوارزميات تُستخدم وتُدرَس بشكل أساسي في مجالات الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، لكنها قد ترتبط أيضًا بسياقات أخرى مثل الشبكات العصبية البيولوجية والأجهزة الإلكترونية.
في علوم الكمبيوتر، تتكون الخوارزمية من سلسلة من التعليمات الواضحة التي تدفع برامج الكمبيوتر إلى أداء مجموعة مختلفة من المهام. وقد تكون مُصممة لتنفيذ إجراء بسيط مثل طرح رقمين أو عمليات أكثر تعقيدًا مثل التوصل إلى أفضل طريق بين موقعين جغرافيين أو أكثر. ومن ثمّ، فإن خوارزميات الكمبيوتر لها فوائد جمّة في تنفيذ مختلف أنواع المهام، بدءًا من المهام الحسابية إلى معالجة البيانات، بل وحتى اتخاذ القرارات.
كل خوارزمية تتكون من نقطة بداية ونهاية ثابتة، وتنتج مخرجات بحسب المدخلات والخطوات التي تم تحديدها مسبقًا لها. ويمكن جمع عدة خوارزميات معًا لأداء مهام أكثر تطورًا وتعقيدًا، لكن زيادة التعقيد يتطلب كذلك المزيد من الموارد الحاسوبية.
يمكن قياس الخوارزميات بحسب صحتها وفعاليتها؛ حيث تشير صحة الخوارزميات إلى دقتها وقدرتها على حل مشكلة محددة، في حين ترتبط الفعالية بكمّ الموارد والوقت الذي تحتاج إليه الخوارزمية لأداء مهمة محددة. ويستخدم العديد من علماء الكمبيوتر أسلوب تحليل رياضي يُعرف باسم "التحليل المقارب" لمقارنة الخوارزميات المختلفة، بغض النظر عن لغة البرمجة أو الأجهزة المُستخدمة.