En aritmetisk funktion (eller talteoretisk funktion) f(n) är inom talteorin en funktion med definitionsmängd alla positiva heltal och målmängd de komplexa talen. Med andra ord är en aritmetisk funktion en följd av komplexa tal.
De viktigaste aritmetiska funktionerna är de additiva och de multiplikativa.
En viktig operation på de aritmetiska funktionerna är Dirichletfaltning.