Односторо́нняя пове́рхность — поверхность, не имеющая (в отличие, например, от сферы или квадрата) двух различных сторон. Предполагая, что поверхность имеет непрерывно зависящую от точки нормаль, можно, взяв в какой-либо точке поверхности нормальный вектор и непрерывно ведя его вдоль замкнутого пути, прийти в исходную точку с вектором, противоположным начальному. Простейшая односторонняя поверхность — лист Мебиуса. Класс односторонних поверхностей в трехмерном пространстве совпадает с классом неориентируемых поверхностей.