在三维空间里，相对于某参考点，一个质点的位置，可以用位置矢量来表示。设定一坐标系，参考这坐标系，质点的坐标，就是相对于这坐标系的原点的位置矢量。在运动学里，位置矢量是描述质点运动的基本参量，是一个矢量：有大小，也有方向。

从坐标原点指向质点所在位置的矢量称为位置矢量，简称位矢。

选定参考系，质点的位置由原点到质点的位置矢量${\displaystyle \mathbf{r}}$表示，随著时间${\displaystyle t}$的演化，位置矢量${\displaystyle \mathbf{r}(t)}$可以描述质点的运动。在力学里，位置矢量常被用来跟踪质点、粒子、或刚体的运动。

微分几何用位置矢量函数来描述连续性可微分曲线，其独立参数可以是时间，角度，或曲线径长。

在线性代数里，位置矢量可以表达为基矢量的线性组合。

位置矢量的改变称为位移，就是质点移动后的位置矢量减去移动前的位置矢量。位置矢量${\displaystyle \mathbf{r}}$对于时间${\displaystyle t}$的的导数称为速度${\displaystyle \mathbf{v}}$：

位置矢量对于时间的二阶导数称为加速度${\displaystyle \mathbf{a}}$：