En su versión clásica, el teorema de Tales es un teorema de geometría plana. Se dan un triángulo OAB y una recta D paralela al lado [AB]. La recta D corta los dos lados [OA] y [OB] en dos puntos, P y Q.
El teorema de Tales proporciona entonces la siguiente relación numérica:
OPOA=OQOB\frac{OP}{OA}=\frac{OQ}{OB}
El método más sencillo para demostrar esta igualdad recurre a las áreas de ciertos triángulos. Utiliza un lema relativo a dos triángulos OAB y OBC construidos sobre una misma recta (ABC). Tienen la misma altura (OH).