Kombinatorik är den gren av matematiken som studerar kombinationer, permutationer och uppräkningar av element i mängder och de relationer som karakteriserar dessas egenskaper. Metoderna för detta är grundläggande i den diskreta matematiken. Föregångsmän inom området är bland andra Blaise Pascal, Pierre de Fermat, Pierre Rémond de Montmort, James Stirling och bröderna Jacob och Johann Bernoulli.
Ett enkelt exempel på ett kombinatoriskt problem är frågan, om hur många olika ordningsföljder det finns av en 52-korts kortlek. Lösningsmetoden är känd sedan 2500 år tillbaka och antalet följder är 52! (utläses "fakulteten av 52" eller "52 fakultet"), alltså 52·51·50· ··· ·3·2·1 vilket är ungefär lika med 8·1067, eller en åtta följd av 67 nollor.