In matematica, un'equazione funzionale è un'equazione in cui l'incognita compare in forma implicita, e dunque viene espressa tramite la composizione di funzioni:
dove è un funzionale e funzioni (variabili) note e incognite appartenenti ad uno spazio di Banach. Molte proprietà delle funzioni possono essere ricavate tramite lo studio delle equazioni funzionali che esse soddisfano. Solitamente il termine "equazione funzionale" è utilizzato solo per equazioni che non sono facilmente riconducibili ad equazioni algebriche.