Il calcolo differenziale si occupa dello studio delle variazioni delle funzioni a una o più variabili. Le sue radici sono da cercare nella geometria dell'antica Grecia e le sue applicazioni si estendono alla dinamica, all'ottica, alla meccanica ondulatoria.

Ad esempio, siano x e y due variabili legate dalla relazione y = f(x), dove f è una funzione che indica in che modo il valore di y (variabile dipendente) dipenda dal valore di x (variabile indipendente); x potrebbe rappresentare la variabile temporale e y lo spazio percorso da un corpo in moto nel tempo x.