Một ma trận kề A của một đồ thị phân đôi gồm r và s đỉnh có dạng:

A = ( O B B T O ) {\displaystyle A={\begin{pmatrix}O&B\\B^{T}&O\end{pmatrix}}}

Trong đó B là một ma trận r × s và O là một ma trận toàn-số-0. Rõ ràng là ma trận B là đại diện duy nhất cho đồ thị phân đôi. Ta có G = (U, V, E) là một đồ thị phân đôi với các phần U = u 1 , . . . , u r {\displaystyle U={u_{1},...,u_{r}}} và V = v 1 , . . . , v s {\displaystyle V={v_{1},...,v_{s}}} . Ma trận phân đôi là ma trận B r × s 0-1 trong đó b i , j = 1 {\displaystyle b_{i,j}=1} khi và chỉ khi ( u i , v j ) ∈ E {\displaystyle (u_{i},v_{j})\in E} .

Nếu G là một đa đồ thị phân đôi hoặc đồ thị trọng số phân đôi thì các thành phần b i , j {\displaystyle b_{i,j}} chứa giá trị tương ứng là bậc của các đỉnh hoặc trọng số của cạnh ( u i , v j ) , {\displaystyle (u_{i},v_{j}),}