Divergența ultravioletă în teoria câmpului cuantic este una dintre variantele expresiilor infinite care apare în teoria câmpului cuantic înainte de aplicarea procedurii de renormalizare . Din punct de vedere tehnic, divergența ultravioletă este obținută din diagramele Feynman în buclă , care, atunci când sunt calculate, dau naștere unei integrale pe patru momente într-o buclă închisă. Această integrală diverge adesea la limita superioară (adică limita energiilor foarte mari), de unde și cuvântul „ultraviolet”.
Prezența unor astfel de divergențe ultraviolete nu permite efectuarea unor calcule precise folosind teoria câmpului „naivă”, nerenormalizată și, în general, pune la îndoială semnificația unei astfel de teorii. Se arată însă că aceste probleme apar din cauza unui defect logic al unei asemenea teorii „naive”. Procedura de eliminare a acestui defect — renormalizarea — conduce în multe cazuri la teorii lipsite de divergențe ultraviolete. În cazul în care renormalizarea nu dă rezultatul dorit, se consideră că teoria fizică corespunzătoare nu este definită în condiții critice (de exemplu, la distanțe foarte mici).
Exemplul clasic de divergență ultravioletă și motivul pentru care acest fenomen este numit astfel, este legat de problema care apare atunci când se calculează energia de radiație a unui corp negru folosind legile fizicii clasice . Calculele în acest caz conduc la o valoare infinit de mare a acestei energii. Această problemă, cunoscută sub numele de catastrofa ultravioletă , este rezolvată folosind legile fizicii cuantice , care limitează cantitatea de energie radiată, legând acest lucru de faptul că radiația este formată din mici porțiuni - cuante , a căror existență este deosebit de pronunțată în scurtul regiunea undelor.