Dado um Espaço vetorial e um operador linear , se existirem , e tais que:

então é um autovalor de , e é um autovetor de associado ao autovalor . Note que se é um autovetor associado a , então qualquer vetor paralelo a também é um autovetor associado a .

O conjunto de todos os vetores tais que , , é um Subespaço vetorial de , e é chamado auto-espaço associado ao autovalor .

Dado um espaço vetorial e um operador linear , autovetores associados a autovalores diferentes de formam um conjunto linearmente independente.

Se o espaço vetorial for de dimensão e for um operador linear que possui autovalores distintos, então possui uma base formada por autovetores de .