Гомотопи́ческие гру́ппы — инвариант топологических пространств, одно из основных понятий алгебраической топологии.
Неформально говоря, они классифицируют отображения из многомерных сфер в заданное топологическое пространство с точностью до непрерывной деформации. Несмотря на простоту определения, гомотопические группы очень сложны в вычислении, даже для сфер. Это отличает их от групп гомологий, которые проще считаются, но сложнее определяются. Простейшим частным случаем гомотопических групп является фундаментальная группа.