ในคณิตศาสตร์สาขาทฤษฎีกราฟ กราฟสองส่วน (bipartite graph) คือ กราฟที่เซตจุดยอดสามารถแบ่งได้เป็น 2 เซตที่ไม่มีส่วนร่วมกัน และจุดยอด 2 จุดใด ๆ ในเซตเดียวกัน จะไม่มีเส้นเชื่อมเชื่อมระหว่างกันกราฟสองส่วนมีประโยชน์ในการแก้ปัญหาการจับคู่ (matching problems) เช่น ปัญหาการจัดงาน สมมติว่ามีคนอยู่ P คน และมีงานอยู่ J งาน ซึ่งแต่ละคนจะทำงานได้บางงานเท่านั้น เราจะแทนปัญหานี้ด้วยกราฟที่มีจุดยอด P + J จุด ถ้า p i {\displaystyle p_{i}} สามารถทำงาน j i {\displaystyle j_{i}} ได้ เราจะแทนด้วยเส้นเชื่อมเชื่อมระหว่าง p i {\displaystyle p_{i}} กับ j i {\displaystyle j_{i}} ทฤษฎีบทการสมรส (marriage theorem) นั้นใช้คุณสมบัติของกราฟเรื่อง การจับคู่สมบูรณ์ (perfect matchings)