O formulă empirică este o ecuație matematică obținută empiric, prin încercare și eroare, sau ca formulă aproximativă din date experimentale. Astfel, la momentul descoperirii, nu are nicio justificare teoretică cunoscută. În special, dimensiunile cantităților utilizate și calculate în formulă pot să nu corespundă între ele (un exemplu este dimensiunea constantei gravitaționale, a cărei dimensiune decurge din formulă, dar nu are o justificare logică). O altă trăsătură caracteristică a unor astfel de formule care exprimă modele empirice este prezența coeficienților empilici — parametri special selectați ai formulei empirice. O formulă empirică poate fi, de asemenea, un analog simplu al unei relații teoretice exacte mai complexe sau, dimpotrivă, un analog complicat al unei relații teoretice aproximative. În mare măsură, conceptele de formulă empirică și fenomenologică se intersectează.
Formulele empirice sunt utilizate pe scară largă în cercetarea aplicată și apar, de asemenea, în ramurile științei în curs de dezvoltare. În multe cazuri, acestea sunt în cele din urmă înlocuite cu formule exacte cu acumularea unei cantități suficiente de cunoștințe. Un astfel de exemplu este formula Rydberg pentru lungimile de undă ale liniilor spectrale de hidrogen . Propus în 1888 , a prezis perfect lungimile de undă ale seriei Lyman , deși nimeni nu știa de ce a funcționat până când Bohr și-a creat modelul atomului de hidrogen în 1913.