Optymalizacja to wybór najlepszego rozwiązania przy zadanym celu (określonym kryterium lub kryteriach w ramach optymalizacji jedno lub wielokryterialnej) z pewnego zestawu dostępnych alternatyw. W przypadku konstrukcji inżynierskich tym kryterium mogą być SGU, SGN lub inne. 
Optymalizacja posługuje się sformalizowanym językiem matematycznym w ramach różnych metod programowania matematycznego. 
Programowanie matematyczne lub optymalizacja matematyczna to dziedzina analizy matematycznej zajmująca się teorią i metodami rozwiązywania problemów dotyczących poszukiwania minimów i maksimów funkcji celu liniowych lub nieliniowych, na zbiorach określonych przez ograniczenia liniowe i nieliniowe (równościowe i nierównościowe), w skończonej przestrzeni wektorowej.