Đồ thị của hàm số f trong toán học là tập hợp tất cả các cặp có thứ tự (x, f(x)). Nếu đầu vào x là một cặp có thứ tự các số thực (x1, x2) thì đồ thị của hàm số f là tập hợp tất cả các bộ ba có thứ tự (x1, x2, f(x1, x2)), và đối với một hàm liên tục thì đó là một mặt.Nói nôm na, nếu x là một số thực và f là một hàm số thực thì đồ thị là sự biểu diễn trực quan sinh động của tập hợp này trong hệ tọa độ Descartes.Có thể tổng quát hóa đồ thị hàm số về độ thị của một tương đối. Ghi chú rằng mặc dù hàm số luôn luôn gắn liền với đồ thị của nó nhưng hàm số và đồ thị không đồng nhất với nhau, bởi vì có trường hợp hai hàm số có tập đích (codomain) khác nhau nhưng đồ thị vẫn như nhau.Do hệ tọa độ Descartes dùng để biểu diễn các chiều không gian (biểu kiến), tối đa có 3 chiều kích thước, nên hệ tọa độ Descartes cũng chỉ biểu diễn được đồ thị hàm số một biến và đồ thị hàm số 2 biến mà thôi.Trong khoa học, công nghệ, tài chính và nhiều lĩnh vực khác, đồ thị hàm số được dùng rất thường xuyên, thường dùng hệ tọa độ Descartes.