五维空间是一个包含五个维度的空间。以物理学的角度来说，五维空间的维度比日常生活中所提到的三维空间以及相对论中的四维时空还要多。 五维空间是一种经常在数学中出现的抽象概念。在物理学和数学中，"N"数字的序列可以理解为表示"N"维欧几里得空间中的位置。宇宙的维度是否为五维同时也是个辩论的话题。
物理学中.许多在早期对于五维空间的研究是在努力找出一个可以统一四种自然中的基本相互作用（强与弱的核力量，引力相互作用以及电磁相互作用）的理论。德国数学家西奥多·卡鲁扎 以及 瑞典物理学家奥斯卡·