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在這篇文章內，向量與标量分別用粗體與斜體顯示。例如，位置向量通常用 rdisplaystyle mathbf r ,! 表示；而其大小則用 rdisplaystyle r,! 來表示。

位移向量与路径距离的关系。位移向量的大小也是距离的最小值

在物理學裏，位移是位置的改變。假設從舊位置r1displaystyle mathbf r_1 ,!改變到新位置r2displaystyle mathbf r_2 ,!，則位移是Δr=r2−r1displaystyle Delta mathbf r =mathbf r_2 -mathbf r_1 ,!。使用向量分析的術語，假設一個粒子的位置，從舊位置移動到新位置，則位移是端點為舊位置，矢點為新位置的向量，稱為位移向量。假若這舊位置是原點，則位移向量又稱為位置向量。

位移向量可以簡易地表示出粒子的運動軌跡。給予運動的舊位置，位移向量可以表示出，相對於這舊位置，運動的方向和距離。位移向量的微小元素也可以用來表示一系列的微小位移。

物體的位移是距有方向性的向量，而位移需要物體的舊位置及新位置，由舊位置出發指向新位置，而形成一條具有方向性的向量。

刚体

若用在刚体运动时，位移这词语也可以包括刚体的旋转在内。對於這案例，剛體內部一個點（例如，質心、幾何中心等等）的位移，稱為線位移，而剛體的旋轉則稱為角位移。

速度和距離

位移向量是粒子的新位置與舊位置的向量差。這向量差，除以所經過的時間，就是粒子的平均速度。粒子的瞬時速度則是位移向量隨著時間的導數。

距離是一種純量，通常定義為位移向量的大小（最小距離），或定義一條彎曲路徑的長度（移動距離）。它不能給出運動方向。

假設，從時間t=0displaystyle t=0,!開始，一個粒子的運動軌道為

r(t):R→Vndisplaystyle mathbf r (t):mathbb R to mathrm V ^n,!；

其中，tdisplaystyle t,!是時間，Rdisplaystyle mathbb R ,!是實數，Vndisplaystyle mathrm V ^n,!是n-維向量空間。

那麼，粒子移動的瞬時速度v(t)displaystyle mathbf v (t),!是

v(t)=drdtdisplaystyle mathbf v (t)=frac dmathbf r dt,!。

粒子移動的平均速度v¯(t)displaystyle bar mathbf v (t),!是

v¯(t)=r(t)−r(0)tdisplaystyle bar mathbf v (t)=frac mathbf r (t)-mathbf r (0)t,!。

粒子移動的距離sdisplaystyle s,!是時間tdisplaystyle t,!的函數：

s(t)=∫0t|drdt|dt=∫0tv(t)dtdt=int _0^tv(t)dt,!；

其中，v(t)=|v(t)|,!是速率。

參阅

• 
  仿射空间，可以分别出质点的位置与位移。