Прямая в пространстве однозначно определяется точкой и направляющим вектором . Произвольная точка пространства принадлежит прямой тогда и только тогда, когда векторы и коллинеарны, то есть отличаются друг от друга числовым множителем , их координаты пропорциональны. Имеем
– параметрические уравнения прямой,
– каноническое уравнение прямой.
Прямая может быть задана как пересечение двух плоскостей, то есть системой двух линейных уравнений
– общие уравнения прямой.
Несложно проверить, что вектор
параллелен плоскостям, определяющим прямую, а значит, является направляющим вектором этой прямой.