如圖，兩個紅色的角是一對同旁內角，兩個綠色的角也是。
在幾何學中，同旁內角是兩個角之間的一種位置關係。當一條直線D與另外兩條直線相交時，位於直線D一側，並且處在兩條直線之間的角一共有兩個。這時，稱這兩個角互為同旁內角。或者說，其中的一個角是另一個的同旁內角。
右圖中，粉色區域是兩條直線的中間部分。紅色的兩個角：
和
是同旁內角，因為都是在直線D的左側。同樣的，綠色的兩個角：
和
也是同旁內角，因為都是在直線D的右側。
若被直線D所截的兩條直線互相平行，那麼相應的同旁內角互為補角，也就是說度數相加之和為180°。反之，若兩條直線被直線D所截得到的同旁內角互為補角，那麼這兩條直線互相平行。
