Lũy thừa là một phép toán hai ngôi của toán học thực hiện trên hai số a và b, kết quả của phép toán lũy thừa là tích số của phép nhân có b thừa số a nhân với nhau hay có thể hiểu là tích của a nhân với chính nó nhiều lần. Lũy thừa ký hiệu là ab, đọc là lũy thừa bậc b của a hay a mũ b, số a gọi là cơ số, số b gọi là số mũ.
Ngoài ra, phép toán ngược với phép tính lũy thừa là phép khai căn.