拓樸學是研究「拓樸空間」數學結構的幾何學科，研究結構在拉扯、扭曲變形等連續變化下維持不變的性質。舉例來說，在拓樸學中，一個球體跟一個碗是同類，因為球體可變形為碗；而一個麵包圈跟一個有「耳仔」的咖啡杯則為同類，因兩者皆有一孔。拓樸物體因此可有一至多個孔，但孔的數目必須為整數。