الخط المستقيم مفهوم أساسي في الهندسة الرياضية يتميز بعدد من الخصائص التي تميزه عن أشكال أخرى مثل المنحنيات أو الأشكال غير المنتظمة. يعتبر الخط المستقيم سلسلة لانهائية من النقاط المتصلة بشكل متواصل بدون بداية ولا نهاية، ويتمتع بمستوى ثابت من المسافة بين كل نقطتين عليه. هذا التعريف يشير إلى عدة خصائص رئيسية للخطوط المستقيمة.

أولاً، الخط المستقيم هو خط طويل بلا انحناءات أو زوايا، مما يعني أنه يمكن النظر إليه كجزء من دائرة نصف قطرها صفر. هذه الخاصية تُعرف باسم "الجسيم الطولي"، حيث يمتلك الخط طولاً لكن ليس عرضاً أو سمكاً. ثانياً، جميع النقاط الموجودة على الخط مستقيمة فيما بينها؛ أي أنها ليست منحنية أو ملتوية ولكنها مستقيمة تمام الاستقامة. وهذا ما يفسر ماهيته كمقياس لقياس المسافات والأبعاد بدقة ووضوح.

بالإضافة لذلك، فإن زاوية الانعطاف لأي نقطة على الخط تكون دائمًا تساوي الصفر درجة لأن الخط ليس لديه اتجاه معين - فهو مستمر ومتساوي في الاتجاه بغض النظر عن القسم منه الذي ننظر فيه. كما يؤدي عدم وجود تغيير في الاتجاه أيضًا إلى خاصية مهمة وهي استمرار البعد الثابت بين أي نقطتين مختارتان عشوائيًا على طول نفس الجزء من الخط.

في الشكل الرباعي الأبعاد (الهندسة الإقليدية)، يُمكن تمثيل العلاقات الهندسية باستخدام مجموعتين أساسيتين هما: المضلع والمقطع rectilinear angle). المضلعات هي تشكيل هندسي محكم الحدود تتكون من أكثر من ثلاثة جوانب بينما المقاطع rectilineal angles هي عبارة عن قطع قصيرة جداً تبين مقدار ميل أحد الجانبين بالنسبة للآخر بمقارنة الزوايا المحصورة ضمنهما عند تقاطعهما. وبالتالي، فإن تحديد موقع نقطه ما داخل نظام إحداثيات إقليدية يستخدم عادة مجموعة الاحداثيين X,Y والتي تحدد موضعevery point viewed as a pair of coordinates (x,y), with x representing horizontal distance and y denoting vertical displacement from an origin point arbitrarily chosen at the centermost part of this coordinate system matrix.

إن فهم طبيعة ومعنى الخطّ المُستَقِيم ضروري لفهم العديد من المفاهيم الرياضية الأخرى بما فيها التحليل التفاضل والتكامل، وحساب المثلثات وغير ذلك الكثير! إنه لبنة أولى هامة يبني عليها العلوم المختلفة معرفتها وفق رؤية رياضية واضحة ومباشرة.