Intervallarithmetik bezeichnet in der Mathematik eine Methodik zur automatisierten Fehlerabschätzung auf Basis abgeschlossener Intervalle.
Dabei werden nicht genau bekannte reelle Größen 
 betrachtet, die aber durch zwei Zahlen 
 und 
 eingegrenzt werden können. Dabei kann 
 zwischen 
 und 
 liegen oder auch einen der beiden Werte annehmen. Dieser Bereich entspricht mathematisch gesehen dem Intervall 
. Eine Funktion 
, die von einem solchen unsicheren 
 abhängt, kann nicht genau ausgewertet werden. Es ist schließlich nicht bekannt, welcher Zahlenwert innerhalb von 
 für 
 eigentlich eingesetzt werden müsste. Stattdessen wird ein möglichst kleines Intervall 
 bestimmt, das gerade die möglichen Funktionswerte 
 für alle 
 enthält. Durch gezielte Abschätzung der Endpunkte 
 und 
 erhält man eine neue Funktion, die wiederum Intervalle auf Intervalle abbildet.