Em álgebra linear, a diagonal principal de uma matriz é a coleção das entradas em que é igual a . A diagonal principal de uma matriz quadrada une o seu canto superior esquerdo ao canto inferior direito e a diagonal secundária une os demais cantos. Por exemplo, na matriz a seguir todos os elementos da diagonal principal são iguais a 1:

Uma matriz como a anterior, em que todos os elementos não pertencentes à diagonal principal são nulos, chama-se uma matriz diagonal. A soma dos elementos da diagonal principal de uma matriz quadrada chama-se o traço da matriz.