Hai hình bằng nhau khi có thể biến hình này thành hình kia chỉ bằng các phép dời hình — tịnh tiến, quay, đối xứng — mà không co giãn. Chúng có cùng hình dạng và kích thước.
Kí hiệu: . Phân biệt với đồng dạng (cùng hình dạng, có thể khác kích thước — bằng nhau là đồng dạng với tỉ số ).
Các trường hợp bằng nhau của tam giác:
- SSS (cạnh-cạnh-cạnh): ba cạnh bằng nhau.
- SAS (cạnh-góc-cạnh): hai cạnh + góc xen giữa bằng nhau.
- ASA (góc-cạnh-góc): hai góc + cạnh xen giữa bằng nhau.
- AAS: hai góc + một cạnh không xen giữa bằng nhau.
- HL (chỉ tam giác vuông): cạnh huyền + một cạnh góc vuông bằng nhau.
SSA (cạnh-cạnh-góc) không đủ — "trường hợp nhập nhằng" nổi tiếng có thể cho ra 0, 1 hoặc 2 tam giác hợp lệ. Sự bằng nhau được tổng quát hóa trong đại số thành số học mô-đun ().