Simetria bilateral, às vezes chamada simetria de reflexão ou simetria de espelho, significa que um objeto ou forma tem duas metades que são imagens de espelho uma da outra. Por exemplo, a letra maiúscula T e um triângulo isósceles são bilateralmente simétricos. O termo é mais comumente usado em biologia, onde se refere a organismos que têm duas metades simétricas quando divididos em apenas um plano. Isso é chamado de plano sagital, um plano vertical imaginário que atravessa o centro do corpo do organismo da frente para trás, dividindo-o nos lados esquerdo e direito. A maioria das espécies animais possui simetria bilateral, incluindo seres humanos, e as plantas geralmente possuem estruturas particulares que são simétricas bilateralmente.
Quando o termo “simetria bilateral” é usado em referência a seres vivos, e não a formas geométricas, a simetria é apenas aproximada, porque o processo de crescimento biológico não é perfeitamente preciso e nenhum organismo é perfeitamente simétrico. A colocação e a estrutura dos órgãos internos também não precisam ser perfeitamente simétricas para que um organismo seja considerado bilateralmente simétrico. O fígado humano está localizado no lado direito da cavidade abdominal, por exemplo, e é perfeitamente normal que uma pessoa tenha assimetrias, como um braço ou perna, um pouco mais longas que o outro.
A simetria bilateral se distingue da simetria radial, que se refere a formas que podem ser divididas em metades aproximadamente simétricas ao longo de mais de um plano. Estrela-do-mar e água-viva são exemplos de animais radialmente simétricos. Organismos simétricos bilateralmente, por serem simétricos em apenas um plano, têm frentes e costas distintas, mas os organismos radialmente simétricos não. Muitas plantas têm partes que são simétricas bilateralmente, como as folhas das árvores.
As espécies animais que possuem simetria bilateral são coletivamente denominadas bilateria. Essa é uma categoria enorme que inclui a maioria dos filos de animais e abrange uma variedade enormemente diversificada de organismos, que variam de minhocas a seres humanos. Acredita-se que o fóssil mais antigo confirmado de um organismo nesse grupo tenha mais de 500 milhões de anos.
A simetria bilateral fornece várias vantagens para os organismos. Permite que um organismo seja mais simplificado e, portanto, mais rápido. De fato, deve-se notar que as espécies de animais que não têm simetria bilateral são muito lentas, como é o caso da estrela do mar, ou completamente sésseis, como no caso de organismos como esponjas e anêmonas.
Uma espécie que possui um corpo especializado para se mover em um eixo específico, e não igualmente em todas as direções, também pode concentrar a maioria de seus órgãos sensoriais e tecido nervoso associado na frente do corpo, em vez de precisar espalhá-los em todas as direções. Essa especialização da parte principal do corpo do organismo, chamada cefalização, pode levar à evolução de comportamentos mais complexos e maior inteligência à medida que o tecido nervoso se torna centralizado. Todos os organismos com mais de um sistema nervoso muito rudimentar são bilateria. Os cérebros complexos de humanos e outros animais altamente inteligentes têm suas origens evolutivas nesse processo.