Ουρά αναμονής είναι κάθε σύστημα το οποίο παρέχει εξυπηρέτηση κάποιου είδους σε πελάτες που προσέρχονται σε αυτό. Κλήσεις σε ένα τηλεφωνικό δίκτυο ή αεροπλάνα που κατευθύνονται σε ένα αεροδρόμιο είναι παραδείγματα τέτοιων πελατών, ενώ η παρεχόμενη εξυπηρέτηση είναι η συνδιάλεξη και η προσγείωση αντίστοιχα. Η τυχαιότητα που ενυπάρχει στους χρόνους αφίξεων και εξυπηρετήσεων έχει ως συνέπεια, η εξέλιξη του συστήματος μέσα στον χρόνο [π.χ. ο αριθμός των παρόντων πελατών ως συνάρτηση του χρόνου ή οι χρόνοι αναμονής των διαδοχικών πελατών] να συνιστά μια στοχαστική διαδικασία ή ανέλιξη. Η θεωρία των ουρών αναμονής έχει τις βάσεις της στις μελέτες του Α.Κ. Erlang, στις αρχές του 20ού αιώνα, ενώ λόγω του μεγάλου πρακτικού και θεωρητικού ενδιαφέροντος των αντίστοιχων μοντέλων η θεωρία αυτή συνεχίζει να αναπτύσσεται με αμείωτο ρυθμό μέχρι σήμερα.