Teorija odlučivanja je interdisciplinarno područje proučavanja koje se bavi matematičarima, statističarima, ekonomistima, filozofima, menadžerima, političarima, psiholozima i svima ostalima koji su zainteresirani za analizu odluka i njihovih posljedica. Osnovni formalizam teorije odlučivanja je tablica isplate, koja preslikava međusobno isključive odluke u međusobno isključiva prirodna stanja. Na primjer, “Odluka X vodi do ishoda Y”, “Odluka Y vodi do ishoda Z” i tako dalje. Kada skup ishoda koji odgovara bilo kojoj odluci nije poznat, ovu situaciju nazivamo odlukom pod neizvjesnošću, područjem proučavanja koje dominira teorijom odlučivanja.
Ishodima u teoriji odlučivanja obično se pripisuju vrijednosti korisnosti. Na primjer, sa stajališta vojnog planera, smrti 1000 ljudi na bojnom polju može se pripisati negativna korist od 1000, a smrti 500 negativna korisnost od 500. Mogući ishodi u problemu teorije odluke mogu biti pozitivno, negativno ili oboje. Dodjela korisnih sredstava može biti proizvoljna i temeljena na mišljenjima donositelja odluka – na primjer, smrti 1000 ljudi može biti dodijeljena veća od dvostruke negativne korisnosti smrti 500 muškaraca.
Očekivana korisnost odluke izračunava se kao zbroj vjerojatnosti svakog mogućeg ishoda pomnožen s korisnošću svakog ishoda. Na primjer, donošenje određene odluke može dovesti do pozitivne korisnosti 100 s vjerojatnošću od 75%, a negativne korisnosti od 40 s vjerojatnošću od 25%. 75% puta 100 jednako je pozitivno 75. 25% puta -40 jednako je -10. 75 minus 10 daje 65, što znači da je ukupna očekivana korisnost odluke 65.
Očito je takva kvantitativna preciznost moguća samo u problemima u kojima su svi brojevi i vjerojatnosti poznati unaprijed. To vrijedi za određene probleme s kockanjem, poput pokera. Teorija odlučivanja daje niz prijedloga za procjenu složenih vjerojatnosti pod nesigurnošću, od kojih je većina izvedena iz Bayesovog zaključivanja.
Teorija odlučivanja može biti normativna ili deskriptivna. Normativna teorija odlučivanja odnosi se na teorije o tome kako bismo trebali donositi odluke ako želimo maksimizirati očekivanu korisnost. Deskriptivna teorija odlučivanja odnosi se na teorije o tome kako zapravo donosimo odluke. Deskriptivne teorije odlučivanja su složene, često nepotrebne, i pomažu nam naučiti načine na koje ljudske odluke sustavno idu krivo. To se povezuje sa srodnim poljem heuristike i pristranosti, koje je u posljednjem desetljeću ušlo u veliku modu u području ekonomije.