Matematyka ujmowana jako pojedyncza dziedzina jest nauką zajmującą się ustalaniem prawdy w oparciu o powtarzalne wyniki działań na przyjętym systemie założeń. W praktyce jednak jest to bardziej słowo określające zbiór licznych nauk o wspólnym mianowniku, którym jest oparcie o tzw. aparat matematyczny. Wiele nauk matematycznych zbudowanych jest na podobnych sobie regułach i niejednokrotnie wzajemnie się uzupełniają. Dużo z tych nauk korzysta z uniwersalnych działań i symboli matematycznych, przez co wnioski osiągnięte w ramach jednej nauki matematycznej można przetłumaczyć i przenieść na grunt innej takiej nauki. Z matematyki czerpią również inne osobne nauki, takie jak fizyka, chemia, czy informatyka.

Ze względu na szerokość definicji matematyki, jej ramy są bardzo szerokie, a jej nauki są stale rozwijane i co jakiś czas wydzielane oraz dodawane są nowe. Dużo działów matematyki znajduje swoje zastosowanie w ogromnej ilości dziedzin życia. Niektóre z tych działów są wręcz dedykowane takiemu celowi i określane są jako "matematyka stosowana". Choć wyróżniana jest również tzw. "matematyka czysta", czyli zajmująca się problemami całkowicie abstrakcyjnymi, część jej dziedzin po latach znalazło swoje wykorzystanie w prawdziwym życiu i istnieją teorie które zakładają, że z czasem każda dziedzina matematyki czystej znajdzie swoje realne zastosowanie.

Choć niektóre podmioty zajmujące się katalogowaniem dziedzin matematyki oraz domen okołomatematycznych liczą je w tysiącach, w pojęciu ogólnym wyróżnia się kilka najpopularniejszych, głównych zbiorów, posiadjących swoje podzbiory;

LOGIKA MATEMATYCZNA
Formalizuje zasady przypisywania stwierdzeniom wartości logicznych (prawda, fałsz), np. z użyciem praw De Morgana.

ALGEBRA
Zajmuje się zbiorami w których następuje przypisywanie jednego elementu do drugiego lub kilku innych elementów. Typowym przykładem zadania algebraicznego są równania z niewiadomymi.

GEOMETRIA
Definiuje przestrzenie, figury oraz działania na nich, w poszukiwaniu stałych, unikatowych właściwości, np. twierdzenie Pitagorasa.

ANALIZA MATEMATYCZNA
Zbiór działów wyróżnianych przez to, że posługują się granicą do badania funkcji, np. poprzez pochodne i całki.

TOPOLOGIA
Korzysta z geometrycznej definicji przestrzeni, jednak zajmuje się tylko tymi przestrzeniami, które zachowują swoje cechy przy wybranych przekształceniach. Znane zagadnienia Topologii to np. Wstęga Mobiusa.

MATEMATYKA DYSKRETNA
Poczet działów zajmujących się zbiorami przeliczalnymi, czyli zdolnymi do ponumerowania. Dział ten obejmuje np. kombinatorykę, teorię grafów oraz kryptografię.

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA (I STATYSTYKA)
Inaczej probabilistyka. Zajmuje się szacowaniem szans na wystąpienie określonego stanu z kilku rozpatrywanych, np. na którą stronę upadnie rzucona moneta.