Eine Matrixorganisation ist ein mögliches Strukturprinzip in der Organisation eines Betriebes, nach der Zuständigkeit und Verantwortlichkeit aufgebaut werden können. Dabei werden zwei Leitungssysteme miteinander kombiniert. Die Mitarbeiter stehen in mehreren Weisungsbeziehungen, z. B. sind sie den Leitern der verrichtungsbezogenen Abteilungen Beschaffung, Produktion und Absatz und gleichzeitig den objektbezogenen Produktmanagern unterstellt. Eine Matrixorganisation ist damit eine Form der Mehrlinienorganisation.
Die hierbei entstehenden Zuständigkeits-Überkreuzungen führen in der Praxis jedoch häufig zu so großen Problemen, dass in aller Regel die personelle Weisungsbefugnis (die letztlich die ausschlaggebende ist) auf eine einzige Linie beschränkt wird, jeder Mitarbeiter also nur einen unmittelbar weisungsberechtigten Vorgesetzten hat. Die überkreuzenden Zuständigkeiten der anderen Linie werden dann meist dadurch aufgelöst, dass Mitarbeiter temporär aufgabenbezogen für die andere Linie freigestellt werden; der Anteil der Arbeitszeit, der hierfür bereitzustellen ist, wird dann meist zwischen den Vorgesetzten der jeweiligen Linien verhandelt.
Die heute übliche und vielfach sehr erfolgreiche Umsetzung einer Matrixorganisation unterscheidet zwischen der disziplinarischen Linienfunktion, üblicherweise in der Senkrechten dargestellt, und der fachlichen Weisungsbefugnis in der horizontalen. Die fachliche Führung ist dabei sehr oft projektbezogen und somit für einen bestimmten Projektzeitraum angelegt.