Et åpent problem, eller åpent spørsmål, er i vitenskap og matematikk et kjent problem som kan bli formulert nøyaktig, og som antas å ha en objektiv og verifiserbar løsning, men som ennå ikke er kjent. Innenfor vitenskapshistorie har noen av disse åpne spørsmål blitt løst ved å vise at de til syvende og sist ikke var veldefinerte. Mange åpne problemer i matematikken er opptatt med spørsmålet om hvorvidt en bestemt definisjon er konsistent eller ikke.
To eksempler innenfor matematikken som ble løst i slutten av det 20. århundre, er Fermats siste teorem og Firefargeproblemet. Et viktig åpent matematisk problem som ble løst tidlig i det 21. århundre er Poincaréformodningen.