Дифференциальными кольцами, полями и алгебрами называются кольца, поля и алгебры, снабжённые дифференцированием — унарной операцией, удовлетворяющей правилу произведения. Естественный пример дифференциального поля — поле рациональных функций одной комплексной переменной , операции дифференцирования соответствует дифференцирование по . Теория создана Джозефом Риттом (1950) и его учеником Эллисом Колчином[1][2].
Дифференциальное кольцо — это кольцо R, снабжённое одним или несколькими эндоморфизмами (дифференцированиями)
для любых . Подчеркнем, что в некоммутативном кольце правило может не выполняться. В безындексной форме записи, если — умножение в кольце, то правило произведения примет вид
где — отображение пары в пару .
Дифференциальное поле — это поле K, снабжённое дифференцированием. Дифференцирование должно подчиняться правилу Лейбница в форме
так как умножение в поле коммутативно. Дифференцирование также должно быть дистрибутивно относительно сложения: