Η μηχανική μάθηση δίνει στους υπολογιστές την ικανότητα να μαθαίνουν χωρίς να προγραμματίζονται ρητά (Arthur Samuel, 1959). Είναι ένα υποπεδίο της επιστήμης των υπολογιστών.

Η ιδέα προήλθε από την εργασία στην τεχνητή νοημοσύνη. Η μηχανική μάθηση διερευνά τη μελέτη και την κατασκευή αλγορίθμων που μπορούν να μάθουν και να κάνουν προβλέψεις σε δεδομένα. Τέτοιοι αλγόριθμοι ακολουθούν προγραμματισμένες οδηγίες, αλλά μπορούν επίσης να κάνουν προβλέψεις ή να λαμβάνουν αποφάσεις βάσει δεδομένων. Κατασκευάζουν ένα μοντέλο από δείγματα εισόδου.

Η μηχανική μάθηση γίνεται εκεί όπου δεν είναι δυνατή η σχεδίαση και ο προγραμματισμός ρητών αλγορίθμων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το φιλτράρισμα ανεπιθύμητης αλληλογραφίας, την ανίχνευση εισβολέων στο δίκτυο ή κακόβουλων εσωτερικών προσώπων που εργάζονται για την παραβίαση δεδομένων, την οπτική αναγνώριση χαρακτήρων (OCR), τις μηχανές αναζήτησης και την όραση υπολογιστών.