笛卡尔积（Cartesian product），又称直积，是集合论中的一种二元运算，表示为2个集合中的元素按照既定的规则进行匹配得到的新集合。
笛卡尔积得名于法国数学家笛卡尔，它在物理学领域也有广泛的应用。例如，考虑到物质在三维空间中的运动，我们可以将每个时刻的状态看成一个三元组，其中每个分量表示一个维度上的位置坐标。此时状态空间就可以看成三个集合的笛卡尔积，而系统的演化也可以用笛卡尔积上的运算来描述。
此外，笛卡尔积在计算机科学中也有大量的应用，例如关系型数据库中的关系。当我们需要对多个表进行联结查询时，就可以用笛卡尔积进行实现。虽然笛卡尔积的计算复杂度较高，但由于它的普适性，仍然有着广泛的应用场景。
