Variante du diagramme états-transitions, il permet de représenter le déclenchement d'événements en fonction des états du système et de modéliser des comportements parallélisables (multi-threads ou multi-processus).

Un diagramme d'activité UML permet de modéliser un processus interactif, global ou partiel pour un système donné (logiciel, système d'information). Il est recommandable pour exprimer une dimension temporelle sur une partie du modèle, à partir de diagrammes de classes ou de cas d'utilisation, par exemple. Le diagramme d'activité est sémantiquement proche des diagrammes de communication (collaboration en UMLv1) ou d'état-transitions, ces derniers offrant une vision microscopique des objets du système. Le diagramme d'activité présente une vision macroscopique et temporelle du système modélisé.