El espacio de Sobolev es un espacio lineal normado, que es un espacio de Banach según la siguiente norma:
Si el espacio se escribe a menudo como, lo usamos para representar el espacio porque El El espacio de Sobolev en este momento es un espacio de Hilbert. Cuando no es un número entero, el espacio de Sobolev se puede definir mediante la transformada de Fourier:
La norma de la función es