Symetria osiowa względem prostej l, którą nazywamy osią symetrii, to taki przekształcenie płaszczyzny (przestrzeni), że dla każdego punktu po jednej jej stronie istnieje punkt po drugiej stronie równo od niej oddalony, a prosta poprowadzona przez te punkty przecina prostą l pod kątem prostym.

Dwa punkty A i B leżą symetrycznie względem prostej l wtedy i tylko wtedy gdy zachodzą następujące warunki równocześnie:

1. odcinek łączący punkty A i B jest prostopadły do prostej l

2. punkty A i B znajdują się po przeciwnych stronach prostej l

3. punkty A i B są równo oddalone od prostej l

Jeżeli szukamy punktu symetrycznego względem danej prostej, a punkt ten leży na tej prostej, to do niego symetryczny jest on sam.

Inaczej powyższe warunki można zapisać w postaci:

Dwa punkty A i B leżą symetrycznie względem prostej l wtedy i tylko wtedy gdy zachodzą następujące warunki równocześnie:

1. prosta l leży prostopadle do odcinka AB

2. punkty te leżą po obu stronach prostej l

3. punkty te są jednakowo oddalone od prostej l

Oś symetrii figury to prosta, względem której figura oraz figura do niej symetryczna względem tej prostej przystają do siebie.

Figura posiadająca oś symetrii to figura osiowosymetryczna.