في نظرية الاحتمال، معضلة يوم الميلاد أو مفارقة يوم الميلاد تتعلق باحتمال أن يكون لشخصين اختيرا بصفة عشوائية داخل مجموعة مكونة من عدد n معين من الأشخاص، نفس يوم الميلاد خلال السنة (بما في ذلك إن ولدا في عامين مختلفين ولكنهما ولدا في نفس اليوم من السنة. الفاتح من مايو مثلاً).