Az ortonormális rendszer olyan ortogonális rendszer , amelyben a rendszer minden elemének egységnormája van .
A rendszer bármely eleme esetén a skalárszorzat , ahol a Kronecker szimbólum :
Egy ortonormális rendszer, ha teljes, a tér alapjául szolgálhat. Ebben az esetben bármely elem dekompozíciója kiszámítható a következő képletekkel: , ahol .
Ráadásul ez a függvényrendszer ortonormális alap is lesz a térben .
Bármely lineárisan független rendszerből létrehozhatunk ortonormális rendszert a Gram-Schmidt ortogonalizációs eljárás alkalmazásával .