En física, la teoria M és una teoria que unifica totes les versions consistents de la teoria de supercordes. Edward Witten fou el primer a conjecturar l'existència d'una teoria d'aquest tipus en una conferència sobre la teoria de cordes a la Universitat del Sud de Califòrnia, la primavera del 1995. La proposta de Witten va desfermar una allau de recerca coneguda com la segona revolució de supercordes.[1]
Abans de la proposta de Witten, els teòrics de cordes havien identificat cinc versions de la teoria de supercordes. Encara que aquestes teories semblaven ser molt diferents a primera vista, el treball de diversos físics va mostrar que les teories tenien relacions intricades i no-trivials entre si. Particularment, es trobà que les teories aparentment distintes es podien unificar a través de transformacions matemàtiques, la dualitat S i la dualitat T. La conjectura de Witten prenia com a fonaments l'existència d'aquestes dualitats i la relació de les teories de cordes amb una teoria de camp anomenada supergravetat en onze dimensions.
No es coneix una formulació completa de la teoria M; aquesta hauria de descriure objectes de dues i cinc dimensions anomenats branes i aproximar-se per la supergravetat en onze dimensions a baixes energies. Els intents moderns de formular la teoria M sovint es basen en la teoria de matrius o la correspondència AdS/CFT.
Les investigacions en l'estructura matemàtica de la teoria M han propagat resultats teòrics importants en física i matemàtiques. Més especulativament, la teoria M podria proporcionar el marc per desenvolupar una teoria del tot que unifiqués les forces fonamentals de la natura. Els intents de connectar la teoria M amb l'experimentació típicament se centren en compactar les seves dimensions extres per construir models candidats del nostre món quadridimensional, encara que fins avui cap ha estat prou exitós.