空間直線點向式方程的形式為（和對稱式相同）(x-x0)/l=(y-y0)/m=(z-z0)/n，其方向向量就是（l，m，n）或反向量（-l，-m，-n）。
空間直線的方向用一個與該直線平行的非零向量來表示，該向量稱為這條直線的一個方向向量。直線在空間中的位置，由它經過的空間一點及它的一個方向向量完全確定。
已知定點P0（x0,y0,z0)及非零向量v={l,m,n}，則經過點Pο且與v平行的直線L就被確定下來，因此，點P0與v是確定直線L的兩個要素，v稱為L的方向向量。
由於對向量的模長沒有要求，所以每條直線的方向向量都有無數個。直線上任一向量都平行於該直線的方向向量。
