O conteúdo desse livro foi apresentado como dissertação de mestrado para obtenção do título de Mestra em Matemática. Em geral, nele trabalhamos com o espaço de Sobolev fracionário definido por meio da seminorma de Gagliardo e em particular, quando p = 2 fazemos uma abordagem via a transformada de Fourier. A partir disso, estabelecemos uma relação entre o espaço Hs = Ws,2 e o operador Laplaciano fracionário. E por fim, estudamos a existência de soluções para uma classe de equações elípticas.