Permütasyon matrisi π∈Sn olmak üzere X(π)=(xi,j) , eğer π(j)=i ise xi,j=1 ve π(j)≠i ise xi,j=0 ile tanımlanır. (Yani permütasyon matrisi her satır ve sütunda bir tane 1 in bulunduğu ve diğer yerlerde 0 ın olduğu matristir).
σ∈Sn için X(σ)=(ai,j)n×n ve σ(j)=i ise ai,j=1. Dolayısıyla σ−1(σ(j))=σ−1(i) ve σ−1(i)=j ise aj,i=1. Diğer bütün yerlerde 0. Yani σ−1∈Sn ye karşılık gelen matris X(σ−1)=X(σ)T olur. Diğer taraftan X(σσ−1)=X((1))=In ve X(σ)X(σ−1)=In olup permütasyon matrisi ortogonaldir.
Not: İki permütasyon matrisinin çarpımınında yine bir permütasyon matrisi olduğu görülebilir.