Operator pędu jest generatorem translacji w przestrzeni dla (algebry Liego) związanej z grupą Galileusza mechaniki nierelatywistycznej.

Historycznie jako pierwszy postać operatora pędu zaproponował Erwin Schrödinger, który jednak wyznaczył jego postać wychodząc od hamiltonianu dla cząstki swobodnej podczas konstruowania swojego słynnego równania Schrödingera.

Mechanika kwantowa relatywistyczna W czterowymiarowej czasoprzestrzeni Minkowskiego punkt posiada współrzędne

Z symetrii układu fizycznego względem translacji w czasoprzestrzeni

wynika prawo zachowania czterowektora pędu

Układ posiadający taką symetrię jest niezmienniczy względem translacji przestrzennych, czyli przekształceń postaci

gdzie: – operator translacji o czterowektor

Dla infinitezymalnych translacji równanie powyższe może być rozwinięte w szereg:

lub

gdzie: – operator pędu.

Operator pędu jest generatorem translacji w przestrzeni dla (algebry Liego) związanej z grupą Poincarégo mechaniki nierelatywistycznej. Konsekwencją tej symetrii jest istnienie globalnego niezmiennika Casimira

Wielkość ta jest jednocześnie mierzalna (komutuje) z wszystkimi innymi wielkościami fizycznymi opisującymi cząstkę swobodną.