直線是一箇基本的幾何概念，它由無數箇點構成，沒有端點，可以向兩端無限延伸，因此它的長度是無法度量的。直線是面的組成成分，並繼而組成體。在幾何學中，直線被視爲軸對稱圖形，它有無數條對稱軸，其中一條是它本身，還有所有與它垂直的直線（有無數條）也是它的對稱軸。在平面上，過不重合的兩點有且只有一條直線，即不重合的兩點確定一條直線。在球面上，過兩點可以做無數條類似直線。直線是構成幾何圖形的最基本元素之一。
直線的概念也可以從運動的角度來理解，它是點在平面或空間內沿一定方向和其相反方向運動的軌跡，不彎曲的線。在歐幾里得幾何中，直線可以看作是一箇點的集合，這個集閤中的任意一點都在這個集閤中的其他任意兩點所確定的直線上。直線在幾何學中沒有粗細、沒有端點、沒有方向性、具有無限的長度、具有確定的位置。
在解析幾何中，直線的方向可以用一箇與該直線平行的非零向量來表示，該向量稱爲這條直線的一箇方向向量。直線在空間中的位置由它經過的空間一點及它的一箇方向向量完全確定。兩條直線的交點可以通過聯立它們的二元一次方程組來求解。在平面解析幾何中，平面上的直線可以由兩個點確定，而在空間中，兩個平面相交時的交線爲一條直線。