비형식적 오류(非形式的 誤謬, informal fallacies)는 자연어로 이루어진 논증에서 나타나는 잘못된 논증의 한 유형이다. 오류의 원인은 형식적 오류처럼 논증의 구조나 형식에만 국한되지 않으며, 논증의 내용과 맥락에서 비롯된다. 오류는 논리적으로 틀렸음에도 불구하고 대개 옳은 것처럼 보이기 때문에, 사람들이 이를 받아들이거나 사용하도록 유혹하는 힘을 가진다. 이러한 오해의 소지가 있는 외견은 모호하거나 막연한 표현, 혹은 전제를 명시적으로 밝히는 대신 암묵적인 전제를 가정하는 것과 같은 자연어의 다양한 특성과 연결되는 경우가 많다.
형식적 오류가 논증의 형식이나 구조의 결함에서 비롯되는 반면, 비형식적 오류는 논증의 내용과 맥락에서 비롯된다. 형식적 오류는 형식 논리학의 영역인 반면, 비형식적 오류는 비형식 논리학에서 주로 연구된다. 비형식적 오류는 자연어로 표현되므로 중의적 용어, 막연한 표현, 명시적으로 서술되지 않고 암묵적으로 가정된 전제 등이 오류의 원인이 될 수 있다.
전통적으로 비형식적 오류는 크게 세 가지 범주로 분류된다. 첫째, 중의성의 오류(fallacies of ambiguity)는 모호하거나 막연한 언어 사용에서 비롯된다. 여기에는 어휘적 중의성의 오류(동일 용어를 서로 다른 의미로 사용), 문장 구조의 모호성 오류(구문론적 모호성), 구성의 오류(부분의 속성을 전체에 잘못 전이), 분할의 오류(전체의 속성을 부분에 잘못 전이) 등이 포함된다. 둘째, 가정의 오류(fallacies of presumption)는 거짓이거나 정당화되지 않은 전제를 포함한다. 여기에는 거짓 딜레마(실행 가능한 대안을 제외하는 지나친 단순화), 성급한 일반화(소수의 사례를 바탕으로 한 보편적 결론), 원칙 부지의 오류(일반 규칙을 예외적 사례에 잘못 적용), 선결문제 요구의 오류(순환논법) 등이 포함된다. 셋째, 관련성의 오류(fallacies of relevance)는 겉보기와 달리 전제가 결론과 논리적으로 관련이 없는 경우를 말한다. 여기에는 인신 공격의 오류(논지 자체 대신 논지를 펴는 사람을 공격), 무지에 호소하는 논증(증거 부재를 근거로 주장의 참·거짓을 단정), 잘못된 유추, 피장파장의 오류(tu quoque) 등이 포함된다.
현대 철학에서는 전통적 접근법에 대한 비판과 함께 새로운 분석 틀이 제안되었다. 대화적 접근법(dialogical approach)은 논증을 상대방을 합리적으로 설득하기 위한 대화 게임의 수단으로 파악하며, 오류는 대화의 진행을 방해하는 대화 규칙의 위반으로 정의된다. 이 접근법은 더글러스 월턴(Douglas N. Walton)에 의해 옹호되었다. 인식론적 접근법(epistemic approach)은 논증이 이미 정당화된 믿음에서 아직 정당화되지 않은 믿음으로 다리를 놓아 지식을 확장하는 인식론적 역할을 수행한다고 보며, 오류는 인식론적 정당성의 규칙을 위반하는 논증으로 정의된다. 이 접근법의 특수한 형태로 베이즈주의 인식론 접근법(Bayesian epistemology approach)이 있으며, 여기서는 논증의 오류 여부를 확률 법칙에 기반하여 평가한다.
비형식적 오류는 광고, 정치 연설, 일상 대화 등 다양한 자연어 맥락에서 빈번하게 나타난다. 이러한 오류에 대한 연구는 논증을 평가하고 비판하기 위한 설명을 제공하는 것을 목표로 하며, 무엇이 논증을 구성하는지에 대한 기술적 설명과 어떤 논증이 좋거나 나쁜지에 대한 규범적 설명을 모두 포함한다.