在数学里，双曲面是一种二次曲面。采用直角坐标 ( x ,   y ,   z ) {\displaystyle (x,\ y,\ z)\,\!} ，双曲面可以用公式表达为

或

假若， a = b {\displaystyle a=b\,\!} ，则称为旋转双曲面。

试想一个双曲线。它的实轴包含了双曲线的两个焦点，而虚轴则是两个焦点的中分线。绕着实轴，旋转此双曲线，可以得到旋转双叶双曲面。绕着虚轴，旋转此双曲线，可以得到旋转单叶双曲面。

换另一种方法描述。参阅图右．在三维空间里，满足 | P B 1 − P B 2 | {\displaystyle \left|PB_{1}-PB_{2}\right|\,\!} 为常数的所有的点的集合，是一个旋转双叶双曲面。称点 B 1 {\displaystyle B_{1}\,\!} 与 B 2 {\displaystyle B_{2}\,\!} 为双曲面的焦点。

简并双曲面的公式可以表达为

假若， a = b {\displaystyle a=b\,\!} ，则这双曲面是一个圆锥面；否则，是一个椭圆锥面。

许多发电厂的冷却塔结构是单叶双曲面形状。由于单叶双曲面是一种双重直纹曲面 (Ruled surface) ，它可以用直的钢梁建造。这样，会减少风的阻力．同时，也可以用最少的材料来维持结构的完整。

单叶双曲面。每一根丝线都是直线。曲面的每一点，都有两根包含于曲面的直线经过。所以表示出单叶双曲面是个双重直纹曲面

广州新电视塔

英格兰剑桥郡的冷却塔