Otomat teorisi (özdevinim kuramı ya da otomata teorisi), teorik bilgisayar biliminde soyut makineleri (ya da daha uygun bir deyimle soyut 'matematiksel' makineleri veya sistemleri) ve bu makineleri kullanarak hesaplama problemlerinin çözülebilmesini araştıran daldır. Bu soyut makinelere otomat denir. Otomat kelimesinin kökeni Yunanca "Grekçe: αὐτόματα" kelimesi olup "kendi kendine hareket eden" demektir.

Biçimsel dil kuramı ile yakından ilgilidir. Özdevinirler derleyici tasarımı ve ayrıştırmasında önemli rol oynar.

Otomatlar hesaplama teorisi, derleyici tasarımı ve çözümlemede (İngilizce: parsing) önemli bir rol oynamaktadır.

Bir otomat 5 elemanlı bir demet ile tanımlanır ⟨Q,∑,δ,q₀,F⟩:

• Q sonlu durumların kümesi
• ∑ sonlu simgelerin kümesi
• δ transition fonksiyonudur: δ: Q × ∑ → Q
• q₀, başlangıç durumu (q₀ ∈ Q koşuluyla)
• F, Q'nun durumlarıdır (F ⊆ Q)

• Deterministik sonlu özdevinim (Deterministic finite automata)
• Deterministik olmayan sonlu özdevinim (Nondeterministic finite automata)
• Deterministik olmayan sonlu özdevinim ε-geçişli (Nondeterministic finite automata with ε-transitions
• Yığıtlı özdevinim (Pushdown automata)
• Doğrusal sınırlı özdevinim (Linear bounded automata)
• Turing makinesi
• Süreli özdevinim (Timed automata)
• Deterministik Büchi özdevinim (Deterministic Büchi automata)
• Deterministik olmayan Büchi özdevinim (Nondeterministic Büchi automata)
• Deterministik/Deterministik olmayan Rabin özdevinim (Nondeterministic/Deterministic Rabin automata)
• Deterministik/Deterministik olmayan Streett özdevinim (Nondeterministic/Deterministic Streett automata)
• Deterministik/Deterministik olmayan perite özdevinim (Nondeterministic/Deterministic parity automata)
• Deterministik/Deterministik olmayan Muller özdevinim (Nondeterministic/Deterministic Muller automata)

• Sonlu durum makinesi

g t d Bilgisayar biliminin alt dalları
Matematiksel temeller	Matematiksel mantık · Kümeler kuramı · Sayı teorisi · Çizge teorisi · Tip teorisi · Kategori teorisi · Sayısal çözümleme · Bilgi teorisi · Kombinatorik · Boole cebiri
Hesaplama teorisi	Otomat teorisi · Hesaplanabilirlik teorisi · Hesaplamalı karmaşıklık teorisi · Kuantum hesaplama teorisi
Algoritmalar ve veri yapıları	Algoritma çözümlemesi · Algoritma tasarımı · Hesaplamalı geometri
Programlama dilleri ve derleyiciler	Ayrıştırıcılar · Yorumlayıcılar · Yordamsal programlama · Nesne yönelimli programlama · Fonksiyonel programlama · Mantık programlama · Programlama paradigmaları
Eşzamanlı, paralel ve dağıtık sistemler	Çoklu işleme · Dağıtımlı hesaplama · Eşzamanlılık denetimi
Yazılım mühendisliği	Gereksinim çözümleme · Yazılım tasarımı · Bilgisayar programlama · Biçimsel yöntemler · Yazılım testi · Yazılım geliştirme süreci
Sistem mimarisi	Bilgisayar mimarisi · Bilgisayar organizasyonu · İşletim sistemi
Telekomünikasyon ve ağ oluşturma	Bilgisayar müziği · Yönlendirme · Örgü topolojisi · Kriptografi
Veritabanları	Veritabanı yönetim sistemleri · İlişkisel veritabanı · SQL · İşlem yürütme · Veritabanı indeksleme · Veri madenciliği · Metadata (Üst veri) · Ana veri (Master data)
Yapay zekâ	Otomatikleştirilmiş muhakeme · Bilgisayarlı dilbilim · Bilgisayarlı görü · Evrimsel hesaplama · Uzman sistemler · Makine öğrenimi · Doğal dil işleme · Robotik
Bilgisayar grafikleri	Görselleştirme · Bilgisayar animasyonu · Görüntü işleme
İnsan-bilgisayar etkileşimi	Bilgisayar erişilebilirliği · Kullanıcı arayüzleri · Giyilebilir hesaplama · Yaygın bilişim · Sanal gerçeklik
Bilimsel hesaplama	Yapay yaşam · Biyoenformatik · Bilişsel bilim · Bilgisayarlı kimya · Hesaplamalı nörobilim · Hesaplamalı fizik · Sayısal algoritmalar · Sembolik matematik
Bilgisayar bilimi, ACM Hesaplama ve Sınıflandırma Sistemi'ne göre farklı konu ve alanlara ayrılabilir.