拓撲空間是一種數學結構，由一個集合和定義在該集合上的拓撲結構組成。
這個集合通常表示為X，其元素被稱為點。拓撲結構則是由開集、閉集、鄰域、閉包、導集等概念構成的。在拓撲空間中，開集是指那些既是任意多個子集的併集，也是有限多個子集的交集的集合，並且包含空集和X本身。這樣的結構不僅存在於數學中，也廣泛用於其他領域如物理空間、幾何學、微積分、邏輯學和計算機科學技術等。
拓撲空間中的開集和閉集等概念，為描述和分析空間中的對象關係提供了基礎，如形狀、連線關係、大小和體積等。這些屬性可以通過拓撲空間進行描述和表示。通過拓撲空間，可以研究和理解更複雜的數據和現象，如小型無人飛行器和精確成像系統等。