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Das Zustandsdiagramm (englisch state diagram) ist eins der 14 Diagrammarten der Sprache UML für Software und andere Systeme. Es stellt einen endlichen Automaten in einer UML-Sonderform grafisch dar und wird benutzt, um entweder das Verhalten eines Systems oder die zulässige Nutzung der Schnittstelle eines Systems zu spezifizieren.
Die in der UML verwendete Diagrammform ist eine Variante des Zustandsübergangsdiagramms. Neben dieser Diagrammform gibt es in der Informatik und der Telekommunikation weitere Formen, die sich nicht grundsätzlich, wohl aber in der Ausdrucksmächtigkeit unterscheiden.