Una matrice quadrata di ordine è detta diagonalizzabile se esiste una base di formata da autovettori della matrice.
- Dire che è diagonalizzabile equivale a dire che esiste una matrice diagonale simile ad essa, e che gli elementi sulla diagonale di sono gli autovalori di ripetuti tante volte quanto le rispettive molteplicità algebriche.
- Se è diagonalizzabile, allora il suo polinomio caratteristico è totalmente decomponibile (fattorizzabile) in
- Se tutti gli autovalori di sono semplici, allora è diagonalizzabile.