ทฤษฎีบทผีเสื้อ (อังกฤษ: Butterfly theorem) เป็นทฤษฎีบททางเรขาคณิต ที่กล่าวว่า

M เป็นจุดกึ่งกลางของ XY

ให้ M เป็นจุดกึ่งกลางของคอร์ด PQ ของวงกลม คอร์ด AB และ CD เป็นคอร์ดที่ผ่านจุด M, AD และ BC ตัดคอร์ด PQ ที่จุด X และ Y ตามลำดับ จะได้ว่า M เป็นจุดกึ่งกลางของ XY