在物理學和經典力學中，三體問題是根據牛頓運動定律和牛頓萬有引力定律去獲得三個可視為質點的天體的初始位置和速度（或者動量）並求解得到其後續運動規律的問題。三體問題是n體問題中的一個特殊例子。不同於二體問題，由於得出的動力系統絕大多數的在初始條件下是混亂無章的，所以在三體問題中，一般不存在一種普遍適用閉式解，還常常要用到數值方法。

位於不等角三角形頂點且初速為零的三個相同物體的近似軌跡

根據動量守恆定律我們可以看出，質心仍然存在

圓型限制性三體問題是太陽系中橢圓軌道的合理近似，它可以看作是由於兩個主要天體的引力以及它們自轉所產生的離心效應而產生的勢的組合（科里奧利效應是動態的且不顯示出來）。拉格朗日點就可以看做是五個合成表面上梯度為零的地方（如藍色線條所示），這表明那裡的力是平衡的。歷史上，第一個典型的被廣泛研究的三體問題是涉及月球、地球和太陽的問題。

在廣義的現代意義上，三體問題是所有經典力學或量子力學中模擬三個粒子運動的問題。一個在物理三合星系統中的三合星系統，它的每一個星體都圍繞著系統的中心質點運行。通常情況下，兩顆恆星形成一個密近雙重天體，而第三顆恆星圍繞這對恆星運行的距離遠大於雙星軌道的距離。這樣的排列稱為等級式排列。其原因是，入股偶內外軌道的大小相似，那麼這個系統可能會變得動態不穩定而導致系統中一個恆星被排斥出去。並非所有的三合星都由一個物理雙星和一個光學伴星組成，比如仙王座β，或者存在更罕見的純光學三合星，比如天市右垣四(巨蛇座γ)。