Ein Programmfehler oder Softwarefehler oder Software-Anomalie, häufig auch als Bug (von englisch [], wörtlich Käfer) benannt, bezeichnet im Allgemeinen ein Fehlverhalten von Computerprogrammen. Dies tritt auf, wenn der Programmierer eine bestimmte Festlegung der Spezifikation nicht oder falsch umgesetzt hat, oder wenn die Laufzeitumgebung fehlerhaft bzw. anders als erwartet arbeitet. Weiterhin können auch Unvollständigkeit, Ungenauigkeit oder Mehrdeutigkeiten in der Spezifikation des Programms zu Fehlern führen. Zur möglichst vollständigen Erkennung und Behebung von Programmfehlern wird üblicherweise in den Prozessen der Softwareentwicklung, d. h. vor dem tatsächlichen, ‚produktiven‘ Einsatz von Software, die Projektphase Softwaretest durchlaufen. Dabei auftretende Fehler sind üblich, und sie zu finden ist Ziel des Testens, während Fehler im laufenden Betrieb je nach Fehlerwirkung u. U. kritische Anomalien/Störungen darstellen. In der Praxis treten Computerprogramme ohne Programmfehler selten auf. Programme mit einer Fehlerdichte von weniger als 0,5 Fehlern pro 1000 Zeilen Code gelten als stabile Programme. Als spezielle Instrumente zur Suche nach den Ursachen für Fehler in Programmen sind sogenannte Debugger hilfreich, mit denen ein Programm Schritt für Schritt ausgeführt und kontrolliert werden kann. Zur Erfassung und Dokumentation werden sogenannte Bugtracker (wie Bugzilla oder Mantis) eingesetzt. Diese nehmen sowohl Fehlerberichte, als auch Verbesserungsvorschläge und Wünsche der Nutzer oder allgemeine Vorgänge auf. Siehe auch Fehlermanagement. Der Vorgang des Beseitigens eines Programmfehlverhaltens wird umgangssprachlich bugfixing genannt. Das Ergebnis der Verbesserung wird in der Fachsprache als Bugfix, Patch oder Softwarepatch bezeichnet.
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