초끈 이론(超弦理論, String Theory)은 현대 물리학의 한 분야로, 특히 이론 물리학에서 기본 입자의 본질을 설명하는 데 중점을 두고 있다. 이 이론은 모든 기본 입자를 점 입자가 아닌 일차원적인 끈으로 모델링한다. 끈은 다양한 진동 모드로 존재할 수 있으며, 이 진동 모드가 곧 서로 다른 입자 속성을 결정한다. 초끈 이론은 중력이 다른 기본 힘들과 조화롭게 통합될 수 있는 가능성을 열어줌으로써, 이를 통해 궁극적인 이론인 "모든 것"을 탐구한다.

초끈 이론은 1970년대에 발전하기 시작했으며, 초기에는 주로 강력 상호작용을 설명하는 데 기여했다. 시간이 지나면서 중력까지 포함하는 통합적인 이론으로 발전하였고, 다소 추상적인 개념인 다차원 구조와 잘 결합되었다. 초끈 이론은 10차원 또는 11차원의 공간을 필요로 하며, 우리가 관찰하는 4차원(3차원 공간 + 1차원 시간) 밖에 존재하는 추가 차원의 발견을 통해 다양한 물리적 현상을 설명할 수 있는 가능성을 제시한다.

이 이론은 여러 가지 변형이 존재하며, 가장 널리 알려진 두 가지는 I형, II형 초끈 이론과 M 이론이다. I형 초끈 이론은 끈이 열린 형태와 닫힌 형태로 존재할 수 있으며, II형 초끈 이론은 두 가지 형태의 닫힌 끈을 포함한다. M 이론은 11차원의 이론으로, 다양한 초끈 이론을 통합하는 역할을 한다. 이러한 다양한 형태는 우주를 구성하는 기본 요소와 힘을 통합하려는 기초 작업의 일환으로, 물리학자들 사이에서 활발히 연구되고 있다.

초끈 이론은 수학적 측면에서도 매우 매력적이다. 이 이론의 수학적 구조는 대칭성과 다원성을 기반으로 하여 복잡한 모델링을 가능하게 한다. 다만, 초끈 이론의 예측을 실험적으로 검증하는 것은 현재로서는 매우 어려운 과제로 남아 있다. 실험적 증거가 부족한 상태에서 이론의 발전이 이루어지면서도, 초끈 이론은 우주론, 블랙홀 물리학, 그리고 양자 중력과 같은 다양한 분야에 활용되며 이론 물리학계에서 중요한 위치를 차지하고 있다.