Funkcja wektorowa – funkcja o wartościach wektorowych, tj. o przeciwdziedzinie będącej przestrzenią liniową[1].
Przykładami funkcji wektorowych są funkcje opisujące:
- krzywe parametryczne – jednej zmiennej
przyporządkowuje się 2 funkcje (dla krzywych na płaszczyźnie), 3 funkcje (dla krzywych w przestrzeni),
funkcji (dla krzywych w przestrzeni
),
- powierzchnie parametryczne – dwu zmiennym
przyporządkowuje się 2 funkcje (dla powierzchni w przestrzeni, np. sfera, elipsoida itp.), 3 funkcje (dla powierzchni w przestrzeni
),
funkcji (dla krzywych w przestrzeni
).
W kinematyce: ciału poruszającemu się w przestrzeni można przypisać funkcje wektorowe, zależne od czasu:
- wektor położenia w przestrzeni,
- wektor prędkości,
- wektor przyspieszenia,
- wektor momentu pędu
- itp.
Funkcje wektorowe jednej zmiennej
Funkcje wektorowe o 2 współrzędnych
Niech 
Funkcja
taka że

gdzie:
– funkcje skalarne, zależne od jednej zmiennej 
– wersory układu współrzędnych w 
jest funkcją wektorową, która przypisuje zmiennej
wektor
leżący w płaszczyźnie 
Funkcję tę można zapisać w postaci wierszowej
![{\displaystyle \mathbf {r} (t)=[x(t),y(t)]}](./4a5876d35cc61998675de7e5e4c9559bc7b8a174.svg)
lub w postaci kolumny

Przykład
Równanie parametryczne okręgu ma postać:

gdzie:



Funkcje wektorowe o 3 współrzędnych
Funkcja
taka że

gdzie:
– funkcje skalarne zmiennej 
i
– wersory układu współrzędnych w 
jest funkcją wektorową, która przypisuje zmiennej
wektor
leżący w przestrzeni 
Funkcję tę można zapisać w postaci wierszowej
![{\displaystyle \mathbf {r} (t)=[x(t),y(t),z(t)]}](./9f8de704d6985df0a9f54aa66dabeed8cb22cbe6.svg)
lub w postaci kolumny

Uogólnienie funkcji wektorowych
Ogólnie funkcję wektorową wielu zmiennych
dla
można zapisać pod postacią:

Pierwszą Pochodną funkcji wektorowej wielu zmiennych jest macierz Jacobiego.