Hình chữ nhật là một tứ giác đặc biệt. Theo định nghĩa, một tứ giác được gọi là hình chữ nhật nếu nó có bốn góc vuông. Ký hiệu: Tứ giác $ABCD$ là hình chữ nhật nếu $\angle A = \angle B = \angle C = \angle D = 90^\circ$. Đây là tính chất cơ bản nhất để nhận diện hình chữ nhật.

Hình chữ nhật thừa hưởng mọi tính chất của hình bình hành: các cạnh đối song song và bằng nhau, các góc đối bằng nhau, hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường. Ngoài ra, hình chữ nhật còn có hai tính chất riêng: bốn góc đều bằng $90^\circ$ và hai đường chéo bằng nhau. Gọi $AC$ và $BD$ là hai đường chéo, ta có $AC = BD$.

Để chứng minh một tứ giác là hình chữ nhật, ta có thể sử dụng các dấu hiệu sau: Tứ giác có ba góc vuông. Hoặc, nếu là hình bình hành, chỉ cần thêm một góc vuông hoặc hai đường chéo bằng nhau là đủ để kết luận nó là hình chữ nhật. Hình thang cân có một góc vuông cũng là hình chữ nhật.

Với hình chữ nhật có chiều dài $a$ và chiều rộng $b$, ta có các công thức tính toán cơ bản. Chu vi hình chữ nhật được tính bằng tổng độ dài hai cạnh liên tiếp nhân hai: $P = 2(a + b)$. Diện tích hình chữ nhật bằng tích của chiều dài và chiều rộng: $S = a \times b$.

Đường chéo của hình chữ nhật tạo với hai cạnh liền kề thành một tam giác vuông. Áp dụng định lý Py-ta-go, ta có thể tính độ dài đường chéo $d$ khi biết chiều dài $a$ và chiều rộng $b$. Công thức là: $d^2 = a^2 + b^2$, hay $d = \sqrt{a^2 + b^2}$.