КАМ-тео́рия, раздел теории возмущений и теории малых колебаний, в котором изучаются условно-периодические движения в гамильтоновых системах, т. е. системах, описываемых уравнениями Гамильтона, и родственных им (главным образом обратимых) системах.

Одним из основных результатов КАМ-теории является утверждение о том, что при некоторых довольно типичных условиях при малом возмущении интегрируемой гамильтоновой системы, в фазовом пространстве которой некоторая область заполнена $m$-мерными торами, по которым происходит условно-периодическое движение с $m$ несоизмеримыми частотами, значительная часть этих торов сохраняется (слегка деформируясь). Оказывается, что таких торов достаточно много.

Развитие КАМ-теории началось с работы А. Н. Колмогорова (1954), важный вклад в её развитие внесли В. И. Арнольд (1963) и Ю. Мозер (1962). Название КАМ-теории образовано по именам этих учёных.