束, 并不是所有的序号排列都是合法的魔方状态. 在这种表示下, 对魔方的一个操作可以表示成一个置换. 因此, 3阶魔方群是置换群formula_1的子群, 并满足和置换群相同的运算规则. 和置换群相同, 魔方群是一个非阿贝尔群, 对魔方的操作不满足交换律.
魔方操作.一个3阶魔方包含formula_2个面, 其中每个面有formula_3个色块. 对魔方的一次原子级操作是将其中的某一个面顺时针旋转formula_4, 分别记为formula_5. 以右侧面为例, 逆时针旋转可以