Een grootcirkel of grote cirkel (de laatste term leidt echter makkelijk tot misverstanden, reden waarom die minder gebruikt wordt) is een cirkel op een boloppervlak waarvan de straal gelijk is aan de straal van de bol. Dit betekent ook dat middelpunt van alle grootcirkels en van de bol samenvallen. Wanneer men een doorsnede van een bol construeert, levert dit een schijf op waarvan de omtrek een cirkel is. In het geval van een grootcirkel snijdt het vlak dan per definitie het middelpunt van de bol.De kortste verbinding tussen twee punten op een bol, gemeten over de oppervlakte, is altijd een deel van een grootcirkel. Zo vaart een trans-Atlantisch schip van Southhampton naar New York niet over een oost-west-breedtegraad, wat op veel wereldkaarten (o.a. bij een Mercatorprojectie) de kortste route lijkt, maar over de grootcirkel die door beide plaatsen loopt. Deze grootcirkel loopt relatief hoog (noordelijk) over de Atlantische oceaan. Op deze route komen ook ijsbergen voor, zoals de Titanic ervoer.