如果一個數學物件可以連續地變形為另一個數學物件,則稱這兩個數學物件是同倫的。 例如,實數線與單點同倫,任何樹也是如此。 然而,圓不是可收縮的,但與實心環面同倫。 同倫的基本版本是在對映之間。 如果存在連續對映,則兩個對映和
是同倫的
使得 並且
。
兩個子集是否同倫取決於周圍空間。 例如,在平面中,單位圓與一個點同倫,但在穿孔平面中則不然。 穿孔可以被認為是障礙物。
然而,有一種方法可以在沒有周圍空間的情況下透過同倫比較兩個空間。 如果存在對映和
,使得組合
與
的恆等對映同倫,並且
與
的恆等對映同倫,則稱兩個空間
和
是同倫等價的。 例如,圓與點不是同倫的,因為那樣的話,常值對映將與圓的恆等對映同倫,這是不可能的,因為它們具有不同的布勞威爾度。