La velocidad de grupo se define como la relación:
donde: La función ω(k), que proporciona ω en función de k, se conoce como la relación de dispersión.
Si ω es directamente proporcional a k, entonces la velocidad de grupo es exactamente igual a la velocidad de fase, como en el caso de las ondas electromagnéticas cuando se propagan en el vacío.
En caso contrario, la forma de la onda se distorsionará a medida que la misma se propague.
Hamilton en 1839, y el primer tratamiento del mismo fue por Rayleigh en su "Teoría del Sonido" en 1877.