Теорема Картана — Д'єдонне — теорема, названа на честь французьких математиків Елі Жозефа Картана і Жана Д'єдонне. Теорема стосується структури автоморфізмів простору із симетричною білінійною формою (наприклад, евклідового простору).
Нехай (V, b) n-вимірний векторний простір (над полем, характеристика якого не дорівнює 2) з невироджених симетричною білінійної формою. Тоді кожен елемент ортогональної групи O(V, b) є композицією не більше ніж n відбиттів щодо гіперплощин.
Якщо — ортогональне перетворення у і , то існує вектор такий, що .