Em matemática, uma operação binária, muitas vezes designada *, sobre um conjunto é uma forma de combinar um par de elementos naquele conjunto que resulta em outro elemento do conjunto. Por exemplo, se pegarmos um par de números naturais e deixarmos a operação * ser uma adição, então sua soma também é um número natural, e é o resultado da aplicação desta operação binária em particular. Outro exemplo de uma operação sobre os números naturais é a multiplicação. Por exemplo, pegue os números naturais 2 e 3. Quando multiplicados juntos, eles dão 6, outro número natural.
Outros: A soma entre matrizes. A composição das funções. A união e a intersecção de conjuntos são também duas operações binárias diferentes no conjunto de todos os conjuntos, ou em subconjuntos em um conjunto de potências.