Besteht innerhalb einer Rechnung eine Addition gleicher Summanden, so kann diese zu einer Multiplikation gleicher Faktoren verkürzt werden. So entsteht z.B. aus der Addition $5+5+5+5+5+5$ die Multiplikation $6\cdot5$ (allgemein: $x+x+x+x+x+\ldots+x= n\cdot x$). Wird dementsprechend eine Zahl oder eine Variable mehrfach mit sich selbst multipliziert, kann diese Multiplikation durch die Einführung einer Potenz vereinfacht werden: \begin{equation*} 5\cdot 5\cdot 5\cdot 5 = 5^{4}. \end{equation*} Allgemein für $n$ gleiche Faktoren: \begin{equation*} x^{n}=x\cdot x\cdot x\cdot \ldots \cdot x. \end{equation*} Verbal: Wird die Zahl $x$ n-fach mit sich selbst multipliziert, so entspricht dies der $n-ten$ Potenz dieser Zahl. Der identische, sich wiederholende Multiplikator $x$ heißt Basis, die Zahl der Wiederholungen der Multiplikation (hier: $n$) heißt Exponent bezeichnet wird. Der Rechenausdruck aus Basis und Exponent heißt Potenz .\\
  1. Addition und Subtraktion \begin{equation} a x^{n} \pm b x^{n} = (a \pm b) x^{n}. \end{equation} Wesentlich ist, dass sowohl Basis als auch Exponent übereinstimmen. Andernfalls, zum Beispiel bei nur gleicher Basis oder bei nur gleichen Exponenten, kann eine Addition oder Subtraktion nur durchgeführt werden, wenn es sich um konkrete Zahlen handelt.
  2. Multiplikation
    1. Multiplikation bei gleicher Basis: \begin{equation*} a^{n} \cdot a^{m} = a^{n+m}. \end{equation*}
    2. Multiplikation bei gleichen Exponenten: \begin{equation*} a^{n} \cdot b^{n} = (a\cdot b)^{n}. \end{equation*}
    3. Potenzieren von Potenzen: \begin{equation*} (a^{n})^{m} = (a)^{n\cdot m}. \end{equation*}
    Die Multiplikation von identischen Zahlen kann durch die Darstellung als Potenz vereinfacht werden.
  3. Division
    1. Division bei gleicher Basis: \begin{equation*} \frac {x^{a}}{x^{b}}=x^{a - b}. \end{equation*}
    2. Division bei gleichen Exponenten: \begin{equation*} \frac {a^{n}}{b^{n}}=\left( \frac{a}{b}\right)^{n}. \end{equation*}
  4. Weitere Regeln für das Rechnen mit Potenzen \begin{equation*} a^{-n}=\frac {1}{a^{n}}. \end{equation*} \begin{equation*} a^{0}=1. \end{equation*}
Potenzen mit gebrochenen Exponenten - also in der Form $a^{\frac{2}{3}}$ - werden in Abschnitt Gebrochene Exponenten behandelt.