在數理邏輯的模型論中，稱某理論的模型為非標準模型（英語：Non-standard model），如果它與預期模型（或稱標準模型）不同構。如果預期模型是無限的, 且使用的語言是一階的，則非標準模型的存在性由勒文海姆–斯科倫定理保證。非標準模型可被選為預期模型的初等擴張或初等子結構。
非標準模型在集論、非標準分析，以及非標準算術模型中有所研究。
