ในคณิตศาสตร์ขั้นสูง ฟังก์ชันเชิงเส้น หมายถึง ฟังก์ชันที่เป็น ฟังก์ชันเชิงเส้น มักหมายถึง คณิตศาสตร์ ที่เป็น การสายเส้นตรง ระหว่างสองกลุ่มเวกเตอร์

ตัวอย่าง ถ้า x {\displaystyle x} และ f ( x ) {\displaystyle f(x)} คือ เวกเตอร์ตัวประสาน ฟังก์ชันเชิงเส้นจะเป็นบรรดาฟังก์ชัน ที่แสดงได้ในรูปร่าง

ฟังก์ชัน f ( x ) = m x + b {\displaystyle f(x)=mx+b} จะเป็น การสายเส้นตรง ก็ต่อเมื่อ b = 0 {\displaystyle b=0} เท่านั้น