非标准算术模型(nonstandard model of peano arithmetic)是皮亚诺算术理论的一种模型，指与自然数模型N初等等价，但不同构的模型。自然数集合的皮亚诺公理(Peano Axiom)不仅有通常的自然集N为其标准模型（即包括可数多个元素），还有包括不可数多个元素的模型，这就是所谓的非标准算术模型。第一个非标准算术模型是由斯柯伦在1934年首先构造出来的。标准模型(standard model)是指满足一定条件的模型，在以自然数、有理数、实数、复数等标准的数学结构的研究中，当我们试图通过公理化，把它们置入一阶谓词演算中以构成一阶系统时，就能发现该系统的模型之间结构可以相同也可以不相同。通常把与原来的结构同构的模型称为标准模型，反之称为非标准模型。其定义为：令S为一数学结构，T (S)为通过公理化建立的一阶系统，令S*是T (S)的一个模型，如果S*和S同构，就称S*为T (S)的一个标准模型；如果S*和S不同构，就称S*为T (S)的一个非标准模型。