La velocità di un oggetto misurata in un intervallo di tempo infinitamente piccolo viene spesso definita velocità istantanea. La velocità istantanea rappresenta la velocità con cui l'oggetto si muove in un determinato istante nel tempo.

$$v =\lim_{\Delta t \to 0} \frac{\Delta x}{\Delta t}$$

Quando l'intervallo di tempo diventa molto piccolo (avvicinandosi allo zero), la differenza tra la posizione iniziale e la posizione finale dell'oggetto diventa estremamente piccola. Ciò significa che la velocità istantanea fornisce una rappresentazione accurata della velocità con cui si muove l'oggetto in quello specifico istante di tempo.

Al contrario, la velocità media viene calcolata su un intervallo di tempo finito e rappresenta la distanza totale percorsa divisa per il tempo totale trascorso. Tuttavia, la velocità istantanea cattura la velocità dell'oggetto in un particolare momento nel tempo, senza l'influenza di ciò che è accaduto nel passato o di ciò che potrebbe accadere in futuro.