공간내에 한 원과 이 원의 평면에 평행하지 않는 한 직선이 주어져 있을 때, 원을 이 직선에 따라 평행이동시켜 만들어진 입체도형. 원주(圓柱)라고도 한다.

처음의 원과 이동된 후에 나타나는 원을 밑면이라 하고 양밑면 사이의 거리를 높이라고 한다.

또 최초의 원의 주위의 한 점의 이동으로 나타나게 되는 선분을 모선(母線)이라 하고 모선의 전체로 이루어지는 곡면을 측면이라 한다.

모선이 밑면에 수직인 원기둥을 직원기둥이라 하고 그렇지 않은 원기둥을 빗원기둥이라 한다.

일반적으로 원기둥이라 할 때는 직원기둥을 가리킨다.

직원기둥은 직사각형의 한 변을 축으로 하여 회전시킬 때 나타나는 도형이다.

밑면의 반지름이 r, 높이가 h인 직원기둥의 측면적은 S=2πrh이고, 부피는 직 · 빗원기둥 모두 V=πr²h이다.

직원기둥에서 각 모선을 양쪽으로 무한히 연장할 때 이들 직선으로 이루어지는 곡면을 원기둥이라 한다.

이것은 평행한 두 직선에서 한쪽을 축으로 하여 1회전시킬 때 나타나는 도형이다.

직원기둥의 측면 위의 두 점 사이를 잇는 최단거리의 곡선(측지선)은 전개도(展開圖) 위에서는 선분이 되고, 밑면에 평행하지 않은 평면이 측면과 만날 때 나타나는 타원은 전개도 위에서는 사인곡선이 된다.