理論化学および計算化学において、基底関数系(きていかんすうけい、英: basis set)とは、(量子化学計算において一般的なように)線形結合により分子軌道を構成する元となる関数(基底関数と呼ぶ)の集合をいう。便利さのために、基底関数は原子を中心とする原子軌道とすることが多いが、理論的にはどのような関数でも構わない。物質科学分野の計算においては平面波を基底とすることが多い。