泡利矩阵指3 维转动群在2x2自旋表象下的一个表示。在z方向的对角表象下, 按照Pauli的约定可以写成下图所示的形式. 加上单位矩阵, Pauli自旋矩阵构成一个协变矢量.他们满足的性质为:在自旋1/2的费米子的二重态表相下，这三个矩阵正好对应x,y,z三个方向的角动量。 同时，这三个矩阵加上单位矩阵I又可以作为2*2矩阵的四个基矢，在2*2矩阵相关的计算中有很多的用途。