向量值函數，有時也稱為向量函數，是一個單變量或多變量的、值域是多維向量或者無窮維向量的集合的函數。向量值函數的輸入可以是一個純量或者一個向量（定義域的維度可以是1或大於1）；定義域的維度不取決於值域的維度。
一類常見的向量值函數依賴於單個實參數t（通常表示時間），而其輸出是向量 v(t)。
向量值函數r(t) = ⟨2 cos t, 4 sin t, t⟩的部分圖像，並標記出了在t = 19.5附近時的向量函數值。
