Главная диагональ в линейной алгебре — набор элементов матрицы, взятый по диагонали от левого верхнего угла в направлении правого нижнего: , где .
У квадратной матрицы проходит через верхний левый и нижний правый углы, у прямоугольной — от верхнего левого угла вниз и вправо до тех пор, пока не будет достигнут правый или нижний край. Например, у следующих матриц элементы главной диагонали равны единице:
; .
Квадратная матрица, элементы вне главной диагонали которой равны нулю, называется диагональной. Диагональная матрица, элементы на главной диагонали которой равны единице, называется единичной.
Сумма элементов главной диагонали квадратной матрицы называется следом.