A noção de diagonal, com origem etimológica no vocábulo latino diagonālis, é usada para aludir a linha recta que permite unir dois vértices que não são contíguos de um poliedro ou de um polígono.
As diagonais aparecem como segmentos ou rectas que apresentam uma determinada inclinação. Suponhamos que, num quadrado, os vértices A e B se encontram nas extremidades do lado superior (A à esquerda e B à direita), ao passo que os vértices C e D encontram-se nas extremidades do lado inferior (C debaixo de A e D debaixo de B). No interior deste quadrado, encontraremos duas diagonais: AD (que vai desde A até D) e CB (que se estende desde C até B). Estas diagonais são perpendiculares entre si.
Na rede urbana, chama-se diagonal à avenida ou à rua que cruza de forma oblíqua outras artérias que são paralelas entre si.