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  假如我們想得到未知函式 "f" 在點 formula_1 的值,假設我們已知函式 "f" 在 formula_2, formula_3, formula_4, 及 formula_5 四個點的值。  首先在 "x" 方向進行線性插值,得到  然後在 "y" 方向進行線性插值,得到  注意此處如果先在 "y" 方向插值、再在 "x" 方向插值,其結果與按照上述順序雙線性插值的結果是一樣的。

  如果選擇一個座標系統使得 "f" 的四個已知點座標分別為 (0, 0)、(0, 1)、(1, 0) 和 (1, 1),那麼插值公式就可以化簡為  或者用矩陣運算表示為

  顧名思義,雙線性插值的結果不是線性的,它是兩個線性函式的積。在單位正方形上,雙線性插值可以記作  常數的數目(四)對應於給定的 "f" 的資料點數目  雙線性插值的結果與插值的順序無關。首先進行 "y" 方向的插值,然後進行 "x" 方向的插值,所得到的結果是一樣的。  雙線性插值的一個顯然的三維空間延伸是三線性插值。

  在計算機視覺及影象處理領域,雙線性插值是一種基本的重取樣技術。  材質貼圖中,雙線性插值也叫雙線性過濾或者雙線性材質貼圖。影象的雙線性插值放大演算法中,目標影象中新創造的象素值,是由源影象位置在它附近的2*2區域4個鄰近象素的值通過加權平均計算得出的。雙線性內插值演算法放大後的影象質量較高,不會出現畫素值不連續的的情況。然而此演算法具有低通濾波器的性質,使高頻分量受損,所以可能會使影象輪廓在一定程度上變得模糊。
雙線性插值,又稱為雙線性內插。在數學上,雙線性插值是對線性插值在二維直角網格上的擴充套件,用於對雙變數函式(例如 "x" 和 "y")進行插值。其核心思想是在兩個方向分別進行一次線性插值。