Simetri bilateral, kadang-kadang disebut simetri refleksi atau simetri cermin, berarti bahwa suatu benda atau bentuk memiliki dua bagian yang merupakan bayangan cermin satu sama lain. Misalnya, huruf kapital T dan segitiga sama kaki adalah simetri bilateral. Istilah ini paling sering digunakan dalam biologi, yang mengacu pada organisme yang memiliki dua bagian simetris ketika dibagi hanya pada satu bidang. Ini disebut bidang sagital, bidang vertikal imajiner yang melewati pusat tubuh organisme dari depan ke belakang, membelahnya menjadi sisi kiri dan kanan. Sebagian besar spesies hewan memiliki simetri bilateral, termasuk manusia, dan tumbuhan sering kali memiliki struktur tertentu yang simetris bilateral.
Ketika istilah “simetri bilateral” digunakan untuk merujuk pada makhluk hidup daripada bentuk geometris, simetrinya hanya perkiraan, karena proses pertumbuhan biologis tidak sepenuhnya tepat, dan tidak ada organisme yang simetris sempurna. Penempatan dan struktur organ dalam juga tidak perlu simetris sempurna agar suatu organisme dianggap simetris bilateral. Hati manusia terletak di sisi kanan rongga perut, misalnya, dan sangat normal bagi seseorang untuk memiliki asimetri seperti satu lengan atau kaki yang sedikit lebih panjang dari yang lain.
Simetri bilateral dibedakan dari simetri radial, yang mengacu pada bentuk-bentuk yang dapat dibagi menjadi dua bagian yang kira-kira simetris di lebih dari satu bidang. Bintang laut dan ubur-ubur adalah contoh hewan simetris radial. Organisme simetris bilateral, karena mereka simetris hanya pada satu bidang, memiliki bagian depan dan belakang yang berbeda, tetapi organisme simetris radial tidak. Banyak tanaman memiliki bagian yang simetris bilateral, seperti daun pohon.
Spesies hewan yang memiliki simetri bilateral secara kolektif disebut sebagai bilateria. Ini adalah kategori besar yang mencakup sebagian besar filum hewan dan mencakup beragam organisme yang sangat beragam, mulai dari cacing pipih hingga manusia. Fosil tertua dari organisme dalam kelompok ini diyakini berusia lebih dari 500 juta tahun.
Simetri bilateral memberikan sejumlah keuntungan bagi organisme. Ini memungkinkan organisme menjadi lebih ramping dan dengan demikian bergerak lebih cepat. Memang, perlu dicatat bahwa spesies hewan yang tidak memiliki simetri bilateral bergerak sangat lambat, seperti halnya bintang laut, atau sepenuhnya sesil, seperti dalam kasus organisme seperti spons dan anemon.
Sebuah spesies yang memiliki tubuh khusus untuk bergerak pada sumbu tertentu, bukan sama ke segala arah, juga dapat memusatkan sebagian besar organ sensorik dan jaringan saraf yang terkait di depan tubuhnya daripada perlu menyebarkannya ke segala arah. Spesialisasi bagian utama tubuh organisme ini, yang disebut cephalization, dapat mengarah pada evolusi perilaku yang lebih kompleks dan kecerdasan yang lebih besar ketika jaringan saraf menjadi terpusat. Semua organisme dengan lebih dari sistem saraf yang sangat dasar adalah bilateria. Otak kompleks manusia dan hewan sangat cerdas lainnya memiliki asal usul evolusioner dalam proses ini.