Matematiske knuder stammer fra en gren af matematikken kaldet knudeteori, der studerer knuder som rene former snarere end som redskaber. Her er en knude en lukket løkke med enderne samlet, så den frit kan strækkes, snos og bøjes, men aldrig løses op. Matematikere spørger, hvornår to sammenfiltrede løkker i virkeligheden er den samme knude i forklædning, og hvornår de er reelt forskellige. Det simpleste eksempel, der ikke kan redes ud til en almindelig cirkel, er trekløverknuden, som kun krydser sig selv tre gange. Trekløverknuden er også kiral, hvilket betyder, at den og dens spejlbillede aldrig kan bøjes over i hinanden, en skelnen med betydning langt ud over matematikken, eftersom molekyler og endda DNA-strenge kan være knyttede på samme måde.