法线（fǎ xiàn/normal line），是指始终垂直于某平面的直线。在几何学中，法线指平面上垂直于曲线在某点的切线的一条线。法线也应用于光学的平面镜反射上。在三维平面中，法线或称法向量是垂直于该平面的三维向量。曲面在某点P处的法线为垂直于该点切平面的向量。法线决定了曲面与光源的浓淡处理，对于每个点光源位置，其亮度取决于曲面法线的方向。

定义

法线，是指始终垂直于某平面的虚线。曲线的法线是垂直于曲线上一点的切线的直线，曲面上某一点的法线指的是经过这一点并且与该点切平面垂直的那条直线（即向量）。

在物理学中，过入射点垂直于镜面的直线叫做法线。

对于立体表面而言，法线是有方向的：一般来说，由立体的内部指向外部的是法线正方向，反过来的是法线负方向。

曲面法线的法向不具有唯一性；在相反方向的法线也是曲面法线。定向曲面的法线通常按照右手定则来确定。

法线是用来定义光线如何从曲面反弹的向量。它们可以用于控制面之间的过渡（通过平均连接顶点的法线以进行平滑过渡，或分割顶点以进行硬转折过渡），但它们也可以重新定向，以使低多边形模型像更复杂的模型那样反弹灯光。

曲面在三维的边界内可以分区出内指法线与外指法线，有助于定义出法线的唯一方法。定向曲面的法线通常按照右手定则来确定。

计算

对于像三角形这样的多边形来说，多边形两条相互不平行的边的叉积就是多边形的法线。

用方程表示的平面，向量 (a,b,c) 就是该平面的法向量。

如果 S 是曲线坐标 x(s, t) 表示的曲面，其中 s 及 t 是实数变量，那么用偏导数叉积表示的法线为。

如果曲面 S 用隐函数表示，点集合 (x,y,z) 满足，那么在点 (x,y,z) 处的曲面法线用梯度表示为。

如果曲面在某点没有切平面，那么在该点就没有法线。例如，圆锥的顶点以及底面的边线处都没有法线，但是圆锥的法线是几乎处处存在的。通常一个满足Lipschitz连续的曲面可以认为法线几乎处处存在。

应用

曲面法线在定义向量场的曲面积分中有着重要应用。在三维计算机图形学中通常使用曲面法线进行光照计算；参见朗伯余弦定律（Lambert's 余弦 law）。

软件运用

在三维计算机图形学中，通常使用曲面对应的顶点法向量进行光照计算。三维软件中法线的运用法线是用来描述表面的方向的，表面的方向很重要，比如你贴一张图在一个表面上，就像在玻璃上贴一个字，在反面看这个字就会是个反字，所以表面法线是有必要的。另外方向不一致也会导致无法焊接，UV翻转等。法线的正反对分UV贴材质的时候会有影响，如果法线是反的，你贴的材质也会反着看。

三维软件中对于法线的显示与编辑几乎大同小异，如在maya中，即为：勾选Display菜单下 Polygons下 Face Normals可以看到，Polygons板块下的Normals菜单是关于法线的，其中最常用的是翻转法线命令，还有Mesh 菜单下Cleanup命令是可以修正拓扑错误的，法线错误属于拓扑错误中的一种。