对称矩阵是指一个方阵，它的转置矩阵等于其本身。具体地说，对于一个n x n的方阵A，如果对于任意的i和j，都有A_ij = A_ji，则A为对称矩阵。也就是说，对称矩阵在主对角线两侧的元素是相等的，并且关于主对角线对称。对称矩阵有许多重要的性质和应用，因此在线性代数和数学物理等领域中有着广泛的应用。
对称矩阵的一个重要性质是其特征值都是实数，且对应不同特征值的特征向量是正交的。这个性质在矩阵对角化、矩阵谱定理等领域中有着重要应用。此外，在物理学中，对称矩阵常常代表某种物理量的测量值，而其对称性则代表了这种物理量的某些对称性质，如角动量、能量等。
对称矩阵还有许多重要的变种，如半正定矩阵、半负定矩阵、正定矩阵和负定矩阵等。其中正定矩阵和负定矩阵是特殊的对称矩阵，具有很强的优化和凸优化等领域中的应用。此外，对称矩阵还可以通过特征值分解、奇异值分解等方法进行分解和压缩，这些方法在数据处理、图像处理、信号处理等领域中有着广泛的应用。
