לוגיקה מודלית היא הרחבה של הלוגיקה הקלאסית שמאפשרת לדבר פורמלית על ביטויים כמו "הכרחי" ו"אפשרי". למשל, על הפסוק p, "יורד גשם בחוץ", אפשר להחיל אופרטורים מודליים ולקבל "בהכרח יורד גשם" או "ייתכן שיורד גשם". באופרטורים המקובלים מסמנים את ההכרחי ב-\Box ואת האפשרי ב-\Diamond.
הביטויים המודליים הקלאסיים הם הכרח, אפשרות, חוסר אפשרות וקונטינגנטיות (משהו שיכול להיות אמיתי וגם לא אמיתי). אפשר להגדיר חלק מהמושגים בעזרת שלילה: "אפשרי" הוא משהו שהשלילה שלו אינה הכרחית; "הכרחי" הוא מה שלא ניתן לשלילה. ברוב העבודה משתמשים בעיקר ב-\Box (הכרחי) וב-\Diamond (אפשרי).
הסמנטיקה המקובלת משתמשת ב"עולמות אפשריים", דרכים שונות שבהן מצב העניינים יכול להיות. טענת "הכרחי" משמעותה ש־p נכונה בכל העולמות הרלוונטיים; טענת "אפשרי" נכונה אם p נכונה לפחות בעולם אחד רלוונטי. יש פרשנויות שונות לעולמות אלה; יש מי שרואים בהם ישויות ממשיות ומתמטיות, ויש מי שמבינים אותן ככלי להסבר לוגי.
הבחנה חשובה היא יחס הנגישות בין העולמות. יחס זה מגדיר, בשביל כל עולם, אילו עולמות נחשבים רלוונטיים לו. אזי: "\Box p" אמיתי בעולם אם ובלבד אם p נכון בכל העולמות הנגישים לו; ו"\Diamond p" אמיתי אם p נכון בלפחות אחד מהעולמות הנגישים.
מערכות אקסיומטיות שונות מניחות תכונות שונות ליחס הנגישות. במערכת K אין דרישה מיוחדת על הנגישות. במערכת T היחס רפלקסיבי, כל עולם נגיש לעצמו. במערכת B הוא רפלקסיבי וסימטרי, אם n נגיש ל-m אז m נגיש ל-n. במערכת S4 היחס רפלקסיבי וטרנזיטיבי, נגישות עוברת דרך עולמות. במערכת S5 היחס אוניברסלי, כל עולם נגיש לכל עולם.
ללוגיקה המודלית יש שורשים אצל אריסטו והוגים מאוחר יותר. המבנה המודרני שלה, על בסיס מערכות אקסיומטיות, התגבש בראשית המאה העשרים. בעשורים שאחרי היא קיבלה דחיפה בעבודתה של רות ברקן מרקוס. ב־1959 סול קריפקי ניסח את הסמנטיקה המקובלת והאפשר הוכחות שלמות עבור הלוגיקה המודלית.
לוגיקה מודלית עוזרת לדבר על מה "חייב לקרות" ומה "יכול לקרות". לדוגמה: "יורד גשם" יכול להיות רק משפט רגיל. אם אומרים "בהכרח יורד גשם" זה אומר שזה חייב לקרות. אם אומרים "ייתכן שיורד גשם" זה אומר שזה יכול לקרות.
המילים החשובות הן "הכרחי" (משהו שחייב להיות) ו"אפשרי" (משהו שיכול להיות). משתמשים גם בסימונים כמו \Box להכרחי ו־\Diamond לאפשרי.
חושבים על "עולמות אפשריים", דרכים שונות שבהן הדברים יכולים להתנהל. אם משהו נכון בכל העולמות האלה הוא הכרחי. אם משהו נכון בלפחות עולם אחד הוא אפשרי.
לא כל עולם רלוונטי לכל עולם. יחס הנגישות קובע אילו עולמות קשורים זה לזה. יש מערכות שונות שמגדירות את הקשר הזה בדרכים שונות. למשל, ב־S5 כולם מחוברים לכולם.
הרעיון החל בתחילת המאה העשרים. באמצע המאה רות ברקן מרקוס תרמה למחקר. בשנת 1959 סול קריפקי נתן את הדרך המקובלת להבין את הרעיונות.