形式系统（Formal System），包含字母、字的集合及由关系组成的有限集合。例如：集合论、布林代数、欧几里得平面几何及贝克式正规形式（Backus Normal Form）都是形式系统。

常用的形式系统有：语言、数理规则和逻辑。其中由于数学的研究对象是形式系统中唯一天生的逻辑自洽系统，因此数学也被一些人称为：形式科学。而语言大类中，部分为逻辑自洽的形式系统，如计算编程用的各类程序语言等。

在数学领域里，形式证明是形式系统的产物，由一些公理与演绎规则组成。定理便是形式证明可能的最后一行结论。这几个步骤总和起来便是数学界通称的形式主义。大卫·希尔伯特创立元数学以作为讨论形式系统的学科。任何用于讨论形式系统的语言称为元语言。元语言也许像普通语言一样自然，或它可能部分形式化，但它通常比起受检验系统的形式语言来得较不正规化。此形式语言称为对象语言，意指问题议论的对象。