Una máquina de estados es un modelo matemático que describe un sistema dinámico que puede encontrarse en uno de un conjunto finito de estados discretos. Una máquina de estados se utiliza a menudo para modelar sistemas en los que el comportamiento cambia en función del estado actual del sistema y de los eventos externos que ocurren.
Por ejemplo, una máquina de estados puede ser utilizada para modelar el comportamiento de un automóvil. El automóvil puede estar en uno de varios estados, como «encendido», «apagado», «en movimiento», «detenido» y «en reversa». Dependiendo del estado actual del automóvil y de los eventos externos, como la presión del pedal del acelerador o el giro de la llave de encendido, el automóvil puede cambiar de un estado a otro.
Una máquina de estados se representa gráficamente utilizando un diagrama de estados. Cada estado se representa mediante un círculo o un rectángulo y las transiciones entre estados se representan mediante flechas que conectan los distintos estados. En la máquina de estados del automóvil mencionada anteriormente, por ejemplo, podría haber una flecha que conecte el estado «encendido» con el estado «en movimiento» cuando se presione el pedal del acelerador, y otra flecha que conecte el estado «en movimiento» con el estado «detenido» cuando se suelte el pedal del acelerador.
Las máquinas de estados son útiles para modelar sistemas en los que el comportamiento cambia de manera predecible y discreta en respuesta a eventos externos. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la ingeniería de control, la informática y la robótica.