Gastronomi er læren om sammenhengen mellom mat, tradisjon og kultur. Ordet er sammensatt av gresk gastros, «mage», og nomos, «lære». Gastronomi betyr i utgangspunktet kunsten å regulere magen. I utviklet form er det læren om finere kokekunst, eller sambandet mellom mat og kultur. Begrepet fikk første gang allmenn utbredelse i 1825, da Jean Anthelme Brillat-Savarin fikk utgitt verket Smakens fysiologi (la Physiologie du Goût, ou Méditations de Gastronomie Transcendante; ouvrage théorique, historique et à l'ordre du jour, dédié aux Gastronomes parisiens, par un Professeur, membre de plusieurs sociétés littéraires et savantes). Boka ble første gang oversatt til norsk i 2007, utgitt på Spartacus forlag.
En gastronomisk person, en gastronom, er en person som er interessert i mat og er ekspert på emnet. Selve interessen ligger altså ikke i å spise maten, men snarere i hvordan maten er tilberedt og servert.
Det finnes utdannelsestilbud i gastronomi både på fagskolenivå og universitetsnivå.
Gastronomi har blitt identifisert av Verdens turismeorganisasjon som en viktig faktor for turismestrømmer og kulturutveksling mellom ulike deler av verden. Et eksempel på dette kan være gastronomibyene som UNESCO har utpekt siden 2004 eller det Verdens turismeorganisasjon kaller gastronomisk turisme.