数轴三要素分别是原点、正方向和长度单位，数轴为一种特定几何图形。直线是由无数个点组成的集合，实数包括正实数、零、负实数也有无数个。正因为它们的这个共性，所以用直线上无数个点来表示实数。这时就用一条规定了原点、正方向和单位长度的直线来表示实数。规定右边为正方向时，在这条直线上的两个数，右边上点表示的数总大于左边上点表示的数，正数大于零，零大于负数。

我们一般将数轴上的原点定为0，数轴上正方向的一侧上所对应的实数都是大于零的数，数轴负方向一侧上对应的实数都是小于零的数。在数学领域当中，我们一般是会将原点右侧定为该数轴的正方向，对于长度单位的制订则是可以根据需要来自行设定。

有数轴所演化而来的特定几何图形还有平面直角坐标轴和空间直角坐标轴。所谓的平面直角坐标轴，它是由在同一平面内的两条互相垂直的数轴相交形成的坐标轴图形，同一个平面内的所有点，都可以用直角坐标轴来表示出来。