Matematik bilinmeyen, matematikte tam olarak çözülemeyen çok karmaşık problemleri tanımlar. Bu problemler, çözümlerinin matematiksel yaklaşımlarla veya teorik çalışmalarla bulunamaması nedeniyle, çözümlenmesi gereken en zor problemler arasında sayılır. Bir matematik bilinmeyeni, genellikle, çözülmesi gereken çok farklı yöntemleri ve yaklaşımları içeren problemler olarak tanımlanır.
Örneğin, P vs NP sorunu, matematiksel olarak çözümlenmiş olsa bile, hala çok araştırılan bir matematik bilinmeyenidir. Bu sorun, başka bir deyişle, bir sistemdeki problemlerin belli bir süre içinde çözülebilir olup olmadığını belirlemeye çalışır. Diğer örnekler arasında, Riemann hipotezi ve Fermat'ın son teoremi de sayılabilir.
Bu sorunlar, matematiksel olarak çözülmek için çeşitli yaklaşımlar denenmesine rağmen, çözümlenmemiş durumdalar. Bu nedenle, bu problemlerin çözümü için, öznel yaklaşımlar, diyalektik yaklaşımlar veya çoklu değişkenli yaklaşımlar gibi değişik çözüm yöntemleri denenmektedir. Bununla birlikte, bu problemleri çözmek için, matematiksel yaklaşımların ötesinde, yeni ve kapsamlı yaklaşımlar geliştirilmeye çalışılmaktadır.
Sonuç olarak, matematik bilinmeyenler, çözümlerinin matematiksel yaklaşımlar ile çözülmesi veya çözümlenmesi zor olan problemlerdir. Bu problemler, çözümleri için, çeşitli kavramsal yaklaşımlar denenmesine rağmen, hala çözümlenmemiş durumda olan zorlu problemlerdir.