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  群速度通過下列方程式定義:  其中,  函式"ω"("k")將"ω"設為"k"的函式,被稱為色散關係。

  群速度常被認為是能量或資訊順著波動傳播的速度。多數情況下這是正確的,也因此群速度可被視為波形所帶有的訊號速度。然而,如果波行經過吸收性介質(absorptive medium),這種情況就不一定成立。舉例而言,可以設計實驗將鐳射光脈衝送過特殊準備的物質,使得其群速度(這裡有誤,應為相速度)大大地超過真空中光速。然而訊號速度總是低於或等於光速,因此超光速通訊是不可能。此外也可以將群速度(這裡有誤,應為相速度)減少到零,將脈衝停住,或者是得到負值的群速度(這裡有誤,應為相速度),因為脈衝是以相反方向行進。 群速度迥異於相速度的概念是首先由哈密頓於1839年提出,這方面完整的處理則出現在瑞利勳爵(Lord Rayleigh)的1877年的著作《聲理論》("Theory of Sound")中。

  愛因斯坦於1905年首先解釋光的波粒二象性。路易·德布羅意提出德布羅意假說指出任何粒子都應該表現出這樣的二元性。在他的看法,粒子的速度應該永遠等於相對應物質波的群速度。德布羅意想到:若為世所知的光的二元性方程式和其他粒子會是一樣的,則他的假說會成立。這表示:  其中formula_3是粒子總能,"p"是粒子動量,以及formula_4是約化普朗克常數。利用狹義相對論,我們會發現:  其中"m"是靜質量,"c"是真空中光速,以及formula_6是勞侖茲因子。變數"v"是不考慮波動行為的粒子速度。量子力學很精準地證實了這項假說,而且這項關係已經在粒子被明顯展示,粒子大小甚至可以大到如一些分子。
波的群速度(group velocity),或簡稱群速,是指波振幅外形上的變化(稱為波的「調變」或「波包」)在空間中所傳遞的速度。想象一下我們將一塊石頭投入一個平靜的池塘中激起一個波浪,隨即變成一箇中心平靜呈環形擴充套件的波環。這個正在擴充套件的波環為一組由不同傳播速度的獨立子波組成。波長較長的子波傳播速度較快並消失在整組波的前緣。波長較短傳播較慢的波隨著整組波內緣的推進而消失。