在线性代数中,一个内积空间的正交基（orthogonal basis）是元素两两正交的基.称基中的元素为基向量.假若,一个正交基的基向量的模长都是单位长度1,则称这正交基为标准正交基（Orthonormal basis）.
无论在有限维还是无限维空间中,正交基的概念都是很重要的.在无限维希尔伯特空间中,正交基不再是哈默尔基,也即是说不是每个元素都可以写成有限个基中元素的线性组合.因此在无限维空间中,正交基应该被更严格地定义为由线性无关而且两两正交的元素组成、张成的空间是原空间的一个稠密子空间（而不是整个空间）的集合.
注意,在没有定义内积的空间中,“正交基”一词是没有意义的.因此,一个巴拿赫空间有正交基,当且仅当它是一个希尔伯特空间.