平行线分线段成比例定理，指一条直线与另外两条与其平行的直线相交时，这两条平行线所夹的线段在交线上的长度成比例。可以用数学符号表达为：如果直线AB与直线CD平行，那么由直线AB所分割的线段AE、EB与由直线CD所分割的线段CF、FD成比例，即：AE/CF=EB/FD。
平行线分线段成比例定理是初中数学中的一个重要定理，它与勾股定理、相似三角形定理并称三角形的基本定理。这个定理特别重要的应用是解决直线与三角形内部的问题，因而在初中数学考试中常常出现。
除了在初中数学中的应用，平行线分线段成比例定理也广泛地应用于建筑学、测量学、地理学等领域。在建筑学中，我们经常需要测量用水平线分割的墙面上某个长度所占的比例，如果知道了墙面的长度和高度，我们就可以利用平行线分线段成比例定理来算出所需的长度占比。