Jocurile stocastice cooperative sunt o ramură a teoriei jocurilor care studiază sistemele controlate de conflicte cu tranziții nedeterministe de la stare la stare în care este posibilă cooperarea jucătorilor. Jocurile stocastice sunt jocuri dinamice în care trecerea de la o stare (joc simultan) la alta are loc cu o oarecare probabilitate în funcție de strategiile alese de jucătorii în această stare. Sub câștigurile jucătorilor din jocurile stocastice, se obișnuiește să se înțeleagă așteptările matematice ale câștigurilor lor. Jocurile stocastice au fost luate în considerare pentru prima dată de L. Shapley în 1953. A studiat jocurile stocastice antagoniste a două persoane și a demonstrat existența unei situații de echilibru în strategiile staționare în această clasă de jocuri.
Dacă permitem posibilitatea cooperării între jucători, atunci apar mai multe probleme care sunt caracteristice jocurilor cooperative în general. Prima dintre acestea este definirea funcției caracteristice și verificarea supraaditității acesteia . Al doilea este de a găsi, într-un anumit sens, împărțirea optimă a profitului total maxim al jucătorilor. Al treilea este menținerea cooperării sau verificarea acordului de cooperare ales de jucători pentru stabilitate dinamică.
În teoria jocurilor cooperative stocastice, se presupune că jucătorii cad de acord înainte de începerea jocului asupra unei alegeri comune a unei situații în care se atinge așteptarea matematică maximă a profitului total al jucătorilor (acord cooperativ). După aceea, ei pot alege unul dintre principiile clasice de optimitate cooperativă ca împărțire a profitului rezultat. Un joc stocastic este dinamic, ceea ce înseamnă că, pe parcursul jocului, jucătorii se regăsesc în subjocuri (jocuri stocastice pornind de la o anumită stare) și este posibil ca câștigurile rămase să nu se potrivească cu principiul optimității cooperative pe care l-au ales în comun la începutul jocului. Aceasta va însemna instabilitatea dinamică a acordului de cooperare. Este posibil să se regularizeze plățile către jucători la fiecare pas al jocului pentru a obține stabilitatea dinamică a acordului de cooperare.