Matematica este fundamentul arhitecturii. Relația dintre matematică și arhitectură datează din primele exemple de construcție a structurilor funcționale ale omului. În societățile vechi bizantine, egiptene, grecești, islamice și romane, matematicienii erau arhitecți, iar arhitecții erau matematicieni. Matematicienii au fost chemați când ar fi proiectate și construite mari structuri, cum ar fi piramide, stadioane, temple, ziggurați și proiecte de irigare.
Fără matematică în orice epocă istorică, structurile ar lipsi de integritate. Pentru ca o clădire să aibă forță și stabilitate, ea trebuie să aibă unghiuri precise, lungimi de perete și măsurători ale acoperișului.
Estetica arhitecturală sau frumusețea este în mare măsură dependentă de matematică. Arhitecții precum Louis Sullivan au adăugat modele ornamentale clădirilor pentru a-și spori frumusețea. Astfel de modele au folosit simetrie, forme geometrice, fractale și alte modele tip tapet care derivă din matematică.
Arhitecții contemporani folosesc software de calculator proiectat special pentru arhitectura care implică derivate parțiale, integrale multiple și sisteme de ecuații diferențiale. Acest tip de matematică este, de asemenea, util pentru adăugarea de volum în încăperi cu constrângeri specifice sau pentru maximizarea cantității de lumină solară care intră într-o cameră. Astfel de principii și formule matematice permit arhitecților să facă să apară camere și clădiri și să simtă un anumit mod față de ocupanții lor. Aceste principii oferă, de asemenea, o arhitectură utilă și permit arhitectului să se asigure că obiectivul clădirii este evident.
