En théorie des langages, les langages rationnels ou langages réguliers ou encore langages reconnaissables peuvent être décrits de plusieurs façons équivalentes : ce sont les langages décrits par les expressions régulières ou rationnelles, d'où le nom de langages réguliers ;
Les expressions rationnelles sur l'alphabet sont des expressions obtenues à partir des constantes 0, 1, et de constantes , pour les lettres de , par des opérations suivantes : (pour représenter l'étoile de Kleene, aussi appelée itération). Chaque expression rationnelle dénote un langage rationnel. Ce langage, noté , est défini comme suit :
L'ensemble des langages rationnels sur l'alphabet est le plus petit ensemble de langages stable pour les opérations rationnelles, et qui contient le langage vide , les langages réduits à une lettre et le langage composé du mot vide .
C'est le résultat fondamental pour la théorie et les applications. La correspondance entre langages rationnels et langages reconnaissables est effective : pour toute expression régulière, on peut construire effectivement, et de plusieurs façons, des automates qui reconnaissent le langage dénoté par l'expression.