正交基底是線性代數中的一個概念，指的是在一個內積空間中，基底中的向量兩兩正交，即任意兩個非相等的向量之間的內積為0。如果這些向量的模長都是單位長度1，則這樣的正交基底被稱為標準正交基或規範正交基。在有限維或無限維空間中，正交基的概念都是重要的。在無限維希爾伯特空間中，正交基的概念略有不同，它是由線性無關且兩兩正交的元素組成，張成的空間是原空間的一個稠密子空間，而不是整個空間。值得注意的是，只有在定義了內積的空間中，「正交基」這一概念才有意義。因此，一個巴拿赫空間如果有正交基，若且唯若它是一個希爾伯特空間。
單位正交基底是特殊類型的正交基底，它由三個（或在三維空間中，任意有限維空間中的任意個）兩兩垂直且長度都為1的基向量組成。這種基底在物理和工程領域中尤為常見，因為它們在描述波動和振動時非常有用。