نظریه صف (به انگلیسی: Queueing theory) شامل مطالعه ریاضی صف های انتظار و فرآیندهای تصادفی مربوط به آن می‌شود. یک سیستم صف را می‌توان به صورت مشتریانی تعریف کرد که برای سرویس گرفتن وارد سیستم می‌شوند و اگر سرویس در اختیار نباشد برای آن منتظر می‌مانند و پس از انجام سرویس سیستم را ترک میکنند. در سیستم‌های صف مشتری و سرویسکننده (سروِر) دو طرف یک صف هستند. در تئوری صف، مشتری لفظ عامی است که برای موجودیتی به کار می‌رود که برای دریافت سرویس، به سیستمی که این سرویس را فراهم می‌کند وارد می‌شود. مکانیزم یا ابزاری که این چنین سرویسی را در اختیار مشتری قرار می‌دهد سرور یا خدمت‌دهنده نام دارد.
