علم پایه یا علم بنیادی مجموعه علومی که با هدف روش علمی برای بهبود نظریه‌های علمی برای درک بهتر یا پیش‌بینی طبیعی یا سایر پدیده‌ها است.[۱] این علوم به بررسی بنیادین پدیده‌ها یا بررسی ماهیت، قوانین و روابط حاکم بین آنها می‌پردازد. از بارزترین این علوم می‌توان به ریاضیات، فیزیک، شیمی، فلسفه، منطق، زیست‌شناسی، زبان‌شناسی و زمین‌شناسی اشاره نمود.
علوم پایه، زیربنای اصلی سایر دانش‌ها محسوب می‌شود و به همین دلیل در مواقعی به کل علم (به انگلیسی: Science) تعمیم داده می‌شوند.