在邏輯學、數學、計算機科學和語言學中，形式語言由單詞組成，這些單詞的字母來自于一個字母表，并且根據一套特定的規則被很好地構成。形式語言的字母表由符號、字母或代幣組成，這些符號可以串聯成語言的字符串。每個由這個字母表的符號串聯起來的字符串被稱為一個詞，而屬于某個特定形式語言的詞有時被稱為形式良好的詞或形式良好的公式。形式語言通常是通過形式語法來定義的，如正則語法或無語境語法，它由其形成規則組成。在計算機科學中，形式語言被用來作為定義編程語言的語法和自然語言子集的形式化版本的基礎，其中語言的詞代表與特定含義或語義相關的概念。在計算復雜性理論中，決策問題通常被定義為形式化語言，而復雜性類別被定義為可以被計算能力有限的機器解析的形式化語言的集合。在邏輯學和數學基礎中，形式語言被用來表示公理系統的語法，而數學形式主義是一種哲學，認為所有的數學都可以通過這種方式簡化為形式語言的語法操作。形式語言理論領域主要研究這種語言的純句法方面--即其內部結構模式。形式語言理論產生于語言學，是理解自然語言的句法規律的一種方式。歷史在17世紀，戈特弗里德-萊布尼茨想象并描述了characteristicauniversalis，一種利用象形文字的普遍和形式語言。在這一時期，卡爾-弗里德里希-高斯也研究了高斯碼的問題。戈特洛布-弗雷格試圖通過一個符號系統來實現萊布尼茨的想法，該系統首先在《初學者》（Begriffsschrift，1879年）中概述，并在其兩卷本的《算術基礎》（GrundgesetzederArithmetik，1893/1903）中得到更充分的發展。這描述了一種純語言的形式語言。在20世紀上半葉，有幾個與形式語言相關的發展。阿克塞爾-圖伊在1906年至1914年間發表了四篇與詞和語言有關的論文。

其中最后一篇介紹了EmilPost后來稱之為"Thue系統"，并給出了一個早期的不可解決的問題的例子。波斯特后來用這篇論文作為1947年證明"半群的詞問題是遞歸無解的"的基礎，后來還設計了創建形式語言的典型系統。諾姆-喬姆斯基設計了一個形式語言和自然語言的抽象表示法，被稱為喬姆斯基層次結構。1959年，JohnBackus開發了Backus-Naur形式來描述高級編程語言的語法，這是他在創建FORTRAN時的工作。PeterNaur在1960年發明了一個類似的方案。

字母表，在形式語言的背景下，可以是任何集合，盡管使用通常意義上的字母表通常是有意義的，或者更普遍的是任何有限的字符編碼，如ASCII或Unicode。一個字母表的元素被稱為字母。一個字母表可以包含無限多的元素；然而，形式語言理論中的大多數定義指定了具有有限數量元素的字母表，并且大多數結果只適用于它們。字母表上的一個詞可以是任何字母的有限序列（即字符串）。

一個字母表Σ上的所有詞的集合通常用Σ*來表示（使用Kleene星）。一個詞的長度是指它由多少個字母組成。對于任何字母表，只有一個長度為0的詞，即空詞，通常用e、ε、λ甚至Λ來表示。通過連接，人們可以將兩個詞合并成一個新的詞，其長度為原詞的長度之和。將一個詞與空詞連接的結果就是原來的詞。在某些應用中，特別是在邏輯學中，字母表也被稱為詞匯表，而詞則被稱為公式或句子；這就打破了字母/詞的隱喻，取而代之的是詞/句子隱喻。

一個字母表Σ上的形式語言L是Σ*的一個子集，也就是該字母表上的一個詞集。有時，詞集被分組為表達式，而規則和約束可能被制定為"形式良好的表達式"的創建。在通常不涉及自然語言的計算機科學和數學中，形容詞正式通常被省略，因為它是多余的。