Temporálna logika je odvetvie logiky, ktoré skúma logickú štruktúru výrokov o čase s ktorými klasická výroková alebo predikátová logika nedokážu plnohodnotne narábať. Napríklad výrok

„Odteraz bude stále pršať.“

je z hľadiska klasickej výrokovej logiky atomárny. To znamená, že výroková logika ho chápe ako ďalej nedeliteľný celok a nezaujíma sa o jeho vnútornú štruktúru. Temporálna logika ide hlbšie a rozlišuje v tomto výroku dve komponenty: takzvaný temporálny operátor "Odteraz bude vždy platiť, že" a samotný výrok pod týmto operátorom "Prší".

V užšom význame pojem temporálna logika označuje konkrétny logický kalkul študovaný v rámci temporálnej logiky vo vyššie uvedenom zmysle. Tak napríklad kalkuly LTL a ITL sú temporálne logiky.