Gry hazardowe stanowią obiekt zainteresowania nie tylko samych graczy, ale również i naukowców. Z badań przeprowadzanych nad nimi właśnie wywodzi się tak zwana teoria gier. Jest to jeden z rozlicznych działów matematyki. Przedmiotem jego zainteresowania są optymalne zachowania w sytuacjach, kiedy pojawia się konflikt interesów.
Teoria gier znajduje zastosowanie przede wszystkim w odniesieniu do gier hazardowych, nie mniej jednak jest także wykorzystywana w bardzo wielu innych dziedzinach naukowych takich jak między innymi biologia czy ekonomia. Badania prowadzone właśnie w ramach teorii gier niejednokrotnie zdobywały najwyższe z możliwych uznanie naukowego świata – mowa tutaj przede wszystkim o nagrodach Nobla.
Teorii gier nie należy w żadnym wypadku utożsamiać z teorią decyzji – różnice pomiędzy tymi dziedzinami są bardzo duże, chociaż wspólnym punktem jest w obu przypadkach to, że chodzi o analizowanie sposobów, w jaki są podejmowane w różnych warunkach pewne decyzje. Teoria gier zajmuje się ponadto dokładnym badaniem strategii, jakie powinny zostać przez graczy wybrane, aby szanse na zwycięstwo były możliwie jak największe.
Zupełnie odrębnym zagadnieniem, któremu naukowcy w tym kontekście poświęcają sporo miejsca jest takk zwana macierz wypłat. Najczęściej gry hazardowe są obrazowane właśnie poprzez jej zastosowanie. Jak się nietrudno domyślić, w zakresie teorii gier funkcjonują rozmaite szkoły, co jest cechą charakterystyczną dla zdecydowanej większości naukowych dyscyplin.