Логи́ческая сема́нтика, раздел металогики, в котором изучаются отношения между объектами и символами, используемыми для их обозначения.

Как самостоятельная дисциплина логическая семантика сформировалась в 1-й половине – середине 20 в., прежде всего в процессе изучения различных парадоксов, обнаруженных в основаниях классической математики, логики и лингвистики. Крупный вклад в становление и развитие логической семантики в этот период внесли Г. Фреге, А. Тарский, Р. Карнап, Б. Рассел, У. Куайн и др.

Центральным содержательным компонентом логической семантики является теория терминов. Согласно классической концепции смысла и значения терминов, сформулированной Г. Фреге, всякий термин обозначает некоторый объект и вместе с тем выражает некоторый смысл (предметное и смысловое значение знака). В результате последующих исследований во 2-й половине 20 в. сформировалась современная теория, согласно которой символ является термином лишь в том случае, если соблюдаются три основных условия: предметность (должен существовать сам объект обозначения), однозначность (единственность объекта обозначения) и контекстуальность (должен быть указан прагматический контекст, конкретные «координаты обозначения» для используемого символа). При этом в качестве значения (денотата) термина может рассматриваться любой объект (как материальный, так и абстрактный), а смысл термина заключается лишь в том, что он обозначает соответствующий объект.

Кроме теоретических терминов, в языке важную роль играют эмпирические термины, представляющие собой скрытые логические дескрипции – символы, обозначающие тот или иной объект не путём непосредственного указания, а путём теоретического описания этого объекта.

Кроме терминов, к числу важных семантических разновидностей символов относятся также переменные, формулы и метаформулы. Разделение символов на различные семантические типы позволяет, в частности, устранить ряд логических затруднений (т. н. парадоксов отношения именования), возникающих в результате некорректного применения принципа взаимозаменимости в некоторых естественно-языковых контекстах. Согласно данному принципу, если два термина обозначают один и тот же объект, то при их взаимной замене в любом высказывании, в которое входят данные термины, истинностное значение высказывания (его истинность или ложность) не изменяется. В контекстах, подвергнутых семантически адекватной формализации, принцип взаимозаменимости сохраняет силу и не приводит к каким-либо противоречиям.

Большое внимание в логической семантике уделяется анализу правил построения синтаксических определений терминов, а также процедурам установления смыслового тождества терминов.

К числу важнейших категорий логической семантики относится также понятие истины. В рамках логической теории истины, основы которой были заложены А. Тарским, истина трактуется как свойство высказывания (предложения) обозначать соответствующее абстрактное суждение. При этом истинные высказывания рассматриваются в качестве пропозициональных терминов, а ложные высказывания – лишь в качестве синтаксически правильно построенных термов, а не терминов.

В современной логической семантике изучаются также методы построения объектных моделей для различных исчислений (формальных систем) и общие принципы построения самих формальных систем. Если для исчисления построена модель, то оно становится интерпретированным исчислением или формальным языком, который может быть использован в качестве эффективного инструмента научного исследования соответствующей предметной области.