數學上，兩個集合 A {\displaystyle A} 和 B {\displaystyle B} 的交集是含有所有既屬於 A {\displaystyle A} 又屬於 B {\displaystyle B} 的元素，而沒有其他元素的集合。
交集是由公理化集合論的分類公理來確保其唯一存在的特定集合 A ∩ B {\displaystyle A\cap B} ：
也就是直觀上：
A {\displaystyle A} 和 B {\displaystyle B} 的交集寫作「 A ∩ B {\displaystyle A\cap B} 」，「對所有 x {\displaystyle x} ， x ∈ A ∩ B {\displaystyle x\in A\cap B} 等價於 x ∈ A {\displaystyle x\in A} 且 x ∈ B {\displaystyle x\in B} 」
例如：集合 { 1 , 2 , 3 } {\displaystyle \{1,2,3\}} 和 { 2 , 3 , 4 } {\displaystyle \{2,3,4\}} 的交集為 { 2 , 3 } {\displaystyle \{2,3\}} 。數字 9 {\displaystyle 9} 不屬於素數集合 { 2 , 3 , 5 , 7 , 11 , … } {\displaystyle \{2,3,5,7,11,\ldots \}} 和奇數集合 { 1 , 3 , 5 , 7 , 9 , 11 , … } {\displaystyle \{1,3,5,7,9,11,\ldots \}} 的交集。
若兩個集合 A {\displaystyle A} 和 B {\displaystyle B} 的交集為空，就是說它們彼此沒有相同的元素，則他們不相交，寫作： A ∩ B = ∅ {\displaystyle A\cap B=\varnothing } 。例如集合 { 1 , 2 } {\displaystyle \{1,2\}} 和 { 3 , 4 } {\displaystyle \{3,4\}} 不相交，寫作 { 1 , 2 } ∩ { 3 , 4 } = ∅ {\displaystyle \{1,2\}\cap \{3,4\}=\varnothing } 。
更一般的，交集運算可以對多個集合同時進行。例如，集合 A , B {\displaystyle A,B} ， C {\displaystyle C} 和 D {\displaystyle D} 的交集為 A ∩ B ∩ C ∩ D = A ∩ ( B ∩ ( C ∩ D ) ) {\displaystyle A\cap B\cap C\cap D=A\cap (B\cap (C\cap D))} 。交集運算滿足結合律。即：
以上定義可根據無限併集和補集來推廣到任意集合的交集。
取一個集合 M {\displaystyle {\mathcal {M}}} ，則根據分類公理可以取以下唯一存在的集合：
也就是直觀上蒐集所有 M c {\displaystyle M^{c}} 的集合， 這樣的話有：
根據一階邏輯的定理(Ce)，也就是：
但根據一階邏輯的等式相關定理，下式：
顯然是個定理（也就是直觀上為真），故：
換句話說：
那可以做如下的符號定義：
稱為 M {\displaystyle {\mathcal {M}}} 的任意交集或無限交集。也就是直觀上「對所有 x {\displaystyle x} ， x ∈ ⋂ M {\displaystyle x\in \bigcap {\mathcal {M}}} 等價於對任何 M {\displaystyle {\mathcal {M}}} 的下屬集合 M {\displaystyle M} ，都有 x ∈ M {\displaystyle x\in M} 」
例如：
類似於無限併集，無限交集的表示符號也有多種
可模仿求和符號記為
但大多數人會假設指標集 I {\displaystyle I} 的存在，換句話說
在指標集 I {\displaystyle I} 是自然數系 N {\displaystyle \mathbb {N} } 的情況下，更可以仿無窮級數來表示，也就是說：
也可以更粗略直觀的將 ⋂ i = 1 ∞ A ( i ) {\displaystyle \bigcap _{i=1}^{\infty }A(i)} 寫作 A 1 ∩ A 2 ∩ A 3 ∩ … {\displaystyle A_{1}\cap A_{2}\cap A_{3}\cap \ldots } 。
A和
的交集
：
![{\displaystyle (\forall A)(\forall B)(\forall x)\left\{(x\in A\cap B)\Leftrightarrow \left[(x\in A)\wedge (x\in B)\right]\right\}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/54360e98d87681f93515678a7bf5f38a8388f0b4)
和 的交集寫作「 」，「對所有 
， 
等價於 
且 
」
和
的交集為
。數字
不屬於素數集合
和奇數集合
的交集。
和 的交集為空，就是說它們彼此沒有相同的元素，則他們不相交，寫作：
。例如集合
和
不相交，寫作
。
，
和
的交集為
。交集運算滿足結合律。即：
![{\displaystyle x\in \bigcup {\bar {\mathcal {M}}}\Leftrightarrow (\exists A)[(x\in A)\wedge (\exists M\in {\mathcal {M}})(A=M^{c})]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d67866579140d60b65b1b975dc70004e12e318d1)
![{\displaystyle x\in \bigcup {\bar {\mathcal {M}}}\Leftrightarrow (\exists M)[(M\in {\mathcal {M}})\wedge (x\notin M)\wedge (\exists A)(A=M^{c})]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1899bfcbe3c6795e5a1dedb68d10caf7217fdd51)
