Algoritmii cu cheie simetrică reprezintă o metodă în criptografie. Aceasta este atunci când cheile pentru decriptare și criptare sunt exact același secret comun. Secretul poate fi generat la întâmplare, sau dintr-o parolă, sau printr-o procedură de schimb de chei secrete, cum ar fi Diffie-Hellman.
Algoritmii cu cheie simetrică sunt foarte importanți deoarece sunt mai rapizi pe calculator decât ceilalți algoritmi cu cheie publică. În cazul criptografiei cu cheie publică (criptografie cu cheie asimetrică), cheia de criptare poate fi dată publicului fără probleme și toată lumea vă poate trimite mesaje secrete. Cheia pentru criptare este "deschisă" deoarece, în practică, nu poate fi folosită pentru a obține cheia pentru decriptare. Acest lucru este foarte util, dar algoritmii de criptografie cu cheie publică sunt foarte lenți pe calculatoare, așa că sunt folosiți doar pentru a trimite o cheie secretă. Apoi, algoritmii cu cheie simetrică sunt utilizați pentru orice altceva, deoarece sunt mai rapizi.
Există două tipuri de algoritmi cu chei simetrice, numite cifrare de flux și cifrare în bloc. Cifrele de flux criptează un mesaj sub forma unui flux de biți, unul câte unul. Cifrele în bloc iau blocuri de biți, le criptează ca pe o singură unitate și, uneori, folosesc și răspunsul ulterior. Blocurile de 64 de biți au fost utilizate în mod obișnuit, deși criptarea modernă, cum ar fi Advanced Encryption Standard, utilizează blocuri de 128 de biți.
Printre exemplele de cifrare simetrice populare se numără Twofish, Serpent, AES (cunoscut și ca Rijndael), Blowfish, CAST5, RC4, TDES și IDEA.
În istorie, unele metode de criptanaliză au exploatat simetria, astfel încât sistemele simetrice au fost mai puțin sigure. Unele atacuri se numesc atacuri de tip "known-plaintext", atacuri de tip "chosen plaintext", criptanaliză diferențială și criptanaliză liniară.
Alți termeni pentru criptarea cu cheie simetrică sunt criptarea cu cheie secretă, cu cheie unică, cu cheie partajată, cu o singură cheie și, în cele din urmă, cu cheie privată. Acest ultim termen nu are aceeași semnificație pe care o are termenul de cheie privată în criptografia cu cheie publică.

