Нелине́йный функциона́л, частный случай нелинейного оператора, определённого на действительном (комплексном) векторном пространстве $X$, значениями которого являются действительные (комплексные) числа. Примерами нелинейных функционалов могут служить функционалы вариационного исчисления$$f(x)=\int_a^bF(t,x(t), x'(t))\,dt;$$выпуклые функционалы, определяемые условием $$f(\lambda y+(1-\lambda)x)\leqslant \lambda f(y) +(1-\lambda)f(x),$$где $x,y\in X$, $0\leqslant\lambda \leqslant 1$, например $f(x)=\|x\|$ – норма элемента нормированного пространства.