多值函数（multivalued function，也称为multifunction）为一 数学 名词，是一种 二元关系，其中每一个输入都至少会对应一个 输出，而且有些会对应不止一个输出。

多值函数是一种函数（ 广义），多值函数是指，在X中有至少一个元素x与集合Y中的至少两个 元素y满足x与y是f相关的，且对X中的任一元素x都有 集合Y中的元素y满足x与y是f相关的。即，与Y中的至少两个输出值按照 对应法则f对应的 输入值在X中至少有一 个，且与Y中的所有输出值都不按照 对应法则f对应的 输入值在X中一个都没有。