Suponha

(espaço das matrizes n por n sobre R) com tal propriedade

.Como de costume as entradas de uma matriz A é representado por

ou simplesmente

,com esta notação e da definição de produto de matrizes , temos

(Delta de Kronecker) .
Podemos construir n vetores pondo

.Aplicando o produto interno (usual do R^n) em quaisquer pares de vetores (v_i,v_j) obteremos exatamente a soma em (**) . Segue daí que os n vetores v_i são ortogonais e unitários . Ou seja , as linhas da matrizes Q são vetores ortonormais .Analogamente mostra-se que as colunas de Q são vetores ortonormais e daí o nome matriz ortogonal .