Al camp matemàtic de la teoria de grafs, un arbre d'expansió (spanning tree, en anglès) d'un graf connex és un subconjunt de les arestes del graf que és acíclic i connecta tots els vèrtexs del graf. En general, un graf pot tenir més d'un arbre d'expansió, però un graf que no sigui connex no pot contenir cap arbre d'expansió. Si totes les arestes de G són també arestes d'un arbre d'expansió T de G, llavors G és un arbre i és idèntic a T (és a dir, un arbre té un únic arbre d'expansió i és el mateix graf). Un arbre d'expansió d'un graf d'ordre n té exactament n-1 arestes.