O rețea bayesiană este un tip de graf care este utilizat pentru a modela evenimente care nu pot fi observate. Aceasta poate fi apoi utilizată pentru inferență. Graful utilizat este direcționat și nu conține cicluri. Nodurile grafului reprezintă variabile aleatoare. Dacă două noduri sunt conectate printr-o muchie, acesteia i se asociază o probabilitate de a se transmite de la un nod la celălalt.
Rețelele bayesiene sunt utilizate în principal în domeniul învățării automate (neasistate). Ele au fost utilizate în cazul în care informațiile trebuie clasificate. Exemple sunt recunoașterea imaginilor, a documentelor sau a vorbirii, precum și recuperarea informațiilor.
Ea se bazează pe descoperirea reverendului Thomas Bayes din anii 1740, numită teorema lui Bayes.