Üstel büyüme (üstel azalmayı da içine almak üzere) bir matematiksel işlevin büyüme hızının, işlevin o anda sahip olduğu değerle orantılı olması halinde gözlenen durumdur. Kavram süreksiz tanım kümeleri özelinde ele alındığında geometrik büyüme ya da geometrik azalma olarak da adlandırılabilmektedir.

Üstel büyüme modeli Malthus büyüme modeli olarak da bilinmektedir.