Voronojev dijagram je posebna vrsta dekompozicije na diskretne skupove objekata u prostoru, npr. diskretne skupove točaka metričkog prostora određena udaljenošću. U najjednostavnijem slučaju, zadan je skup točaka S u ravnini koje su Voronojeva područja. Svaka točka s ima Voronojevu ćeliju V(s), koja se naziva još Dirichletovom ćelijom. Ova ćelija sastoji se od točaka koje su bliže s nego bilo kojoj drugoj točci. Segmenti Voronojevog dijagrama su sve točke u ravnini koje su jednako udaljene od dvije susjedne točke. Voronojevi čvorovi su točke jednako odaljene od dviju ili više točaka.

Voronojev dijagram ima široku mogućnost primjene, pogotovo pri rješavanju geometrijskih problema. Udaljenost je implicitno uključena u gotovo sve primjene Voronojevog dijagrama.