A csoportautomorfizmus egy csoport önmagára való bijektív homomorfizmusa .
Egy csoport automorfizmusát belsőnek nevezzük, ha van olyan elem , amelyet (ebben az esetben néha jelöléssel jelölnek ); egyébként az automorfizmust külsőnek nevezzük.
Egy csoport automorfizmusainak csoportját a belső automorfizmusok halmazával jelöljük . Mivel a -nek egy alcsoportja , azt is be lehet bizonyítani, hogy normális alcsoportja . A hányadoscsoportot egy csoport külső automorfizmusainak csoportjának nevezzük. A leképezés olyan homomorfizmust határoz meg, amelynek kernelje a csoport közepe , így . Minden normál alcsoport invariáns a belső automorfizmusok hatására. Azokat az alcsoportokat, amelyek invariánsak a csoport összes automorfizmusának hatására, karakterisztikusnak nevezzük .
Minden olyan csoportot, amely egybeesik az automorfizmus csoportjával, tökéletesnek nevezzük . Az összes szimmetrikus csoport tökéletes . Egy csoport automorfizmus-csoporttal rendelkező kiterjesztését holomorfnak nevezzük .