Có hai cách chứng minh đường thẳng đi qua trung điểm đoạn thẳng:

1. Sử dụng công thức trung điểm
2. Sử dụng tính chất của đối xứng: Để chứng minh rằng đường thẳng đi qua trung điểm M của đoạn thẳng AB, ta có thể sử dụng tính chất của đối xứng như sau: Nếu ta vẽ một đường thẳng đi qua trung điểm M và vuông góc với đoạn thẳng AB, thì đường thẳng này sẽ chia đoạn thẳng AB thành hai phần bằng nhau. Điều này là do tính chất của đối xứng, khi mà trung điểm của một đoạn thẳng luôn nằm trên đường thẳng đối xứng của đoạn thẳng đó. Vì vậy, đường thẳng đi qua trung điểm M của đoạn thẳng AB sẽ là đường thẳng vuông góc với đường thẳng đã vẽ ở trên.