經典力學中，位形空間（或譯組態空間）是一個物理系統可能處於的所有可能狀態的空間，可以有外部約束。一個典型系統的位形空間具有流形的結構；因此，它也稱為位形流形。
例如，運動在普通歐幾里得空間中的單個粒子的位形空間就是R3。對於N個粒子的系統，組態空間就是R3N，或者說它的沒有兩個位置重疊的子空間。更一般地，可以將在一個流形M中運動的N個粒子的系統的位形空間看作函數空間 MN。
要同時考慮位置和動量，就必須轉到位形空間的餘切叢中。這個更大的空間稱為系統的相空間。簡單說來，一個位形空間通常是一個相空間從函數空間構造的「一半」。
在量子力學中，路徑積分表述強調了位形的歷史。
位形空間也和辮理論相關，因為一條弦不穿過本身的條件可以表述為將函數空間的對角線切除。
