Operation, (af lat. operatio, af operari '(at) arbejde'), i matematik en afbildning, der til et eller flere elementer (argumenter) i en mængde knytter et element (resultatet), som også ligger i mængden. En unær operation har ét argument, en binær to, en tertiær tre etc. Mange af de sædvanligt forekommende operationer er binære (fx addition, subtraktion, multiplikation og division). I algebraiske strukturer studeres abstrakte operationer. Se også operator.