空间轴也称“空间轴对称变换”、“空间轴对称”、“半周旋转”，是一种特殊的几何变换，是一种轴反射变换，且是第一种正交变换，指的是空间任一点变为关于同一直线的对称点的变换。

空间轴是旋转角为π的空间绕反射轴的旋转，因而是第一种正交变换。在轴反射变换下，连结每一对对应点A，A′所得到的线段都垂直于S，且被S所平分。空间轴反射变换

其中(x，y)，(x′，y′)分别是变换前的点与它的对应点的坐标。

空间的轴对称变换是空间的等距变换的特殊情形，因此，空间等距变换的所有一般性质，对于空间的轴对称变换都是正确的。

空间正交变换的分解是空间合同(正交)变换的重要特征之一，空间中任何合同变换都可以分解为若干平面反射之积，而且积中因子可以不超过四个。如果合同变换能表成偶数个平面反射之积，则是一个运动变换。如果合同变换能表成奇数个平面反射之积，则是一个第二种合同变换。具体地：

1.幺变换是任何一个平面反射与自身的积。

2.平移是两个反射面平行且垂直于平移方向的平面反射之积，两反射面的距离是平移距离的一半。

3.旋转是两个反射面相交于旋转轴的平面反射之积，两反射面的夹角是旋转角的一半，轴反射是半周旋转，可分解为反射面相交于对称轴且互相垂直的两个平面反射之积。

4.螺旋运动是旋转与平移的积，因而可分解为四个平面反射之积，其中两个表示旋转，两个表示平移。

5.旋转反射是旋转与平面反射之积，因而可分解为三个平面反射之积，其中两个之积表示旋转。

6.滑行反射是平移与平面反射之积，因而可分解为三个平面反射之积，其中有两个之积表示平移。

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