النسبة الذهبية هي φ = (1 + √5) / 2 ≈ 1.6180339887. وهي عدد غير نسبي، لذا لا ينتهي مفكوكها العشري ولا يتكرر. وهي الحل الموجب للمعادلة x² = x + 1، ولهذا فإن 1 / φ = φ − 1 ≈ 0.618. هذه الخاصية المرجعية الذاتية تفسّر كثرة ظهور φ في الهندسة وفي أنماط الأعداد.

تُقسم القطعة وفق النسبة الذهبية عندما تكون نسبة الكل إلى الجزء الأطول مساوية لنسبة الجزء الأطول إلى الجزء الأقصر: (a + b) / a = a / b = φ. إذا عُلم الكل t فإن الجزء الأطول a = t / φ والأقصر b = t − a. وإذا عُلم الجزء الأطول a فإن الأقصر b = a / φ والكل t = a + b. وإذا عُلم الجزء الأقصر b فإن الأطول a = b · φ.

تقترب نسبة كل عددين متتاليين من أعداد فيبوناتشي (1، 1، 2، 3، 5، 8، 13، …) من φ. فمثلاً 13 / 8 = 1.625 و 21 / 13 ≈ 1.615، وتزداد قرباً من 1.618 كلما كبرت الأعداد. تظهر هذه العلاقة عبر صيغة بينيه التي تعبّر عن أعداد فيبوناتشي مباشرةً بدلالة φ.

النسبة الذهبية ثابت رياضي حقيقي، ويستعين بعض المصمّمين بالمستطيلات أو الحلزونات الذهبية كأدوات للتكوين. غير أن كثيراً من الادعاءات الشائعة — بأن معبد البارثينون أو الموناليزا أو بطاقات الائتمان صُمّمت عمداً حول φ — محل جدل أو مبالغة من محللين لاحقين. من الأفضل اعتبار φ إحدى أدوات التناسب لا قانوناً عاماً للجمال.