Багатогранники бувають опуклі та невипуклі. Багатогранник називається опуклим, якщо він розташований з одного боку від площини кожної його грані. Тетраедр, паралелепіпед і октаедр – опуклі багатогранники.
Оскільки у вершинах опуклого багатогранника не можуть сходитися правильні багатокутники з числом сторін більше п'яти, то, використовуючи теорему Коші про жорсткість опуклого багатогранника, отримуємо, що інших правильних багатогранників не існує, і таким чином є лише п'ять правильних багатогранників: тетраедр, …
У тривимірному просторі існує рівно п'ять правильних багатогранників: тетраедр, октаедр, куб (гексаедр), ікосаедр, додекаедр. Те, що інших правильних багатогранників не існує, було доведено Евклідом (близько 300