Теоретическое рассмотрение позволяет получить формулу, связывающую групповую и волновую скорости

Из этой формулы вытекает, что групповая скорость может быть как меньше, так и больше фазовой скорости, в зависимости от знака .

В некоторых случаях групповая скорость оказывается больше значения скорости света в вакууме. Так будет, например, в области аномальной дисперсии. Это не противоречит теории относительности, ибо групповая скорость выражает скорость сигнала лишь тогда, когда волновой пакет не изменяет своей формы в процессе распространения. В области же аномальной дисперсии волновой импульс сильно деформируется, и понятие групповой скорости в таких условиях утрачивает определенное физическое содержание.

Понятие групповой скорости очень важно, так как именно эта скорость фигурирует при измерении дальности в радиолокации, в системах управления космическими объектами и т.д. В теории относительности доказывается, что групповая скорость , в то время как для значения фазовой скорости ограничений не существует.