아서 케일리(영어: Arthur Cayley IPA: FRS, 1821년8월 16일 ~ 1895년1월 26일)는 영국의 법률가이자 수학자이다. 대학 졸업 후 25세에 14년 동안 법률가로서 활동하였다. 그 후 40대 이후에 드디어 본격적으로 전문수학자로서 활동하기 시작했다.
상대성 이론에서 4차원의 개념을 뚜렷하게 만들고, 기하 공간이 점과 선으로만 이루어진다고 한정하는 것을 벗어나게 했다. 또 행렬의 대수를 발전시켰고, 기하학에서도 많은 업적을 쌓았다. 1884년에 드 모르간 메달을 수상했다. 윌리엄 로언 해밀턴의 제자로서 해밀턴과 함께 케일리-해밀턴 정리를 발견하고, 해밀턴의 사원수를 발전시켜서 팔원수를 고안하기도 했다. 윌리엄 로언 해밀턴의 친구인 아일랜드의 수학자 존 토머스 그레이브스(영어: John Thomas Graves, 1806~1870)는 사원수를 확장하려는 시도 끝에 데겐의 여덟 제곱수 항등식을 재발견하였고, 이를 기반으로 한 팔원수를 고안하였다.
↑........His friend J. J. Sylvester, his senior by five years at Cambridge, was then an actuary, resident in London; they used to walk together round the courts of Lincoln's Inn, discussing the theory of invariants and covariants. During this period of his life, extending over fourteen years, Cayley produced between two and three hundred papers.....- Forsyth, Andrew Russell (1901). "Cayley, Arthur". In Sidney Lee. Dictionary of National Biography, 1901 supplement. London: Smith, Elder & Co.
↑Cayley, Arthur (1846), “On linear transformations”, 《Cambridge and Dublin mathematical journal》 1: 104–122 Reprinted in Cayley (1889), 《The collected mathematical papers》 1, Cambridge: Cambridge University press, 95–112쪽