La teoría de nudos físicos es el estudio de modelos matemáticos de fenómenos de anudamiento , a menudo motivados por consideraciones de la biología , la química y la física (Kauffman 1991). La teoría de nudos físicos se utiliza para estudiar cómo las características geométricas y topológicas de las estructuras filamentosas, como tubos de flujo magnético, filamentos de vórtice, polímeros, ADN, influyen en sus propiedades físicas y funciones. Tiene aplicaciones en varios campos de la ciencia, incluida la dinámica de fluidos topológica , el análisis de complejidad estructural y la biología del ADN (Kauffman 1991, Ricca 1998).
La teoría de nudos tradicional modela un nudo como un simple bucle cerrado en un espacio tridimensional. Este tipo de nudo no tiene espesor ni propiedades físicas como tensión o fricción . La teoría de nudos físicos incorpora modelos más realistas. El modelo tradicional también se estudia, pero con la mirada puesta en las propiedades de incrustaciones específicas ("conformaciones") del círculo. Dichas propiedades incluyen la longitud de la cuerda y diversas energías del nudo (O'Hara 2003).
La mayor parte del trabajo que se analiza en este artículo y en las referencias que aparecen a continuación no se ocupa de los nudos hechos en trozos físicos de cuerda. Para conocer la física más específica de dichos nudos, consulte Nudo: teoría física de los nudos de fricción .