Dvoustranná symetrie (bilaterální symetrie) je symetrie zrcadlového odrazu, ve které má objekt jednu rovinu symetrie, vzhledem k níž jsou jeho dvě poloviny zrcadlově symetrické. Spustíme-li kolmici z bodu A do roviny souměrnosti a pak pokračujeme z bodu O na rovině souměrnosti na délku AO, pak spadne do bodu A 1 , který je ve všem podobný bodu A. Existuje žádná osa symetrie pro bilaterálně symetrické objekty. U zvířat se bilaterální symetrie projevuje v podobnosti nebo téměř úplné identitě levé a pravé poloviny těla. V tomto případě jsou vždy náhodné odchylky od symetrie (například rozdíly v papilárních liniích, větvení cév a umístění krtků na pravé a levé ruce člověka). Často jsou malé, ale pravidelné rozdíly ve vnější stavbě (například vyvinutější svaly pravé ruky u praváků) a výraznější rozdíly mezi pravou a levou stranou těla v umístění vnitřních orgánů . Například srdce u savců je obvykle umístěno asymetricky, s posunem doleva.
U zvířat je výskyt bilaterální symetrie v evoluci spojen s plazením po substrátu (po dně nádrže), v souvislosti s nímž se objevuje hřbetní a ventrální, stejně jako pravá a levá polovina těla. Obecně je mezi zvířaty bilaterální symetrie výraznější u aktivně pohyblivých forem než u přisedlých. Dvoustranná symetrie je charakteristická pro všechna dostatečně vysoce organizovaná zvířata s výjimkou ostnokožců . V jiných říších živých organismů je bilaterální symetrie charakteristická pro menší počet forem. Mezi protisty je charakteristický pro diplomonády (například Giardia ), některé formy trypanosomů , bodonidy a schránky mnoha foraminiferů . U rostlin obvykle není bilaterální symetrie celý organismus, ale jeho jednotlivé části - listy nebo květy . Botanicky se oboustranně symetrické květy nazývají zygomorfní .