Reaalimuuttujan funktioteoriassa kompleksiarvoinen funktio on funktio , joka ottaa kompleksisia arvoja: .
Tällainen funktio voidaan esittää seuraavasti:
,missä ja ovat todellisia toimintoja . Tässä tapauksessa funktiota kutsutaan funktion todelliseksi osaksi ja - sen imaginaariosaksi. Tällaisen hajotuksen yhteydessä kaikki reaaliarvoisille funktioille esitellyt käsitteet siirtyvät luonnollisesti kompleksiarvoisiksi funktioiksi, erityisesti kompleksiarvoista funktiota pidetään jatkuvana ( differentioituva , analyyttinen , mitattava , harmoninen ), jos sen reaali- ja imaginaariosat ovat ovat jatkuvia (differentioituvia, analyyttisiä, mitattavia, harmonisia) funktioita. Kompleksiarvoisen funktion integraali määritellään seuraavasti:
.Kaikkia reaali- ja imaginaariosille samanaikaisesti voimassa olevia ominaisuuksia ei kuitenkaan voida laajentaa kompleksiarvoisiin funktioihin. Erityisesti Rollen lause ei päde kompleksiarvoisille funktioille yleisessä tapauksessa , esimerkiksi todellisen argumentin kompleksiarvoisen funktion derivaatta:
ei katoa väliin , vaikka janan loppupisteissä funktion arvot ovat yhtä suuria kuin .