设 和
为任意序数,则序数指数运算定义如下:如果
则
。如果
不是极限序数,则选择
使得
,
如果 是极限序数,那么如果
,
。如果
则,
是大于集合
中任何序数的最小序数 (Rubin 1967, p. 204; Suppes 1972, p. 215)。
请注意,此定义与基数的定义不同,因为 可能不等于
,即使
且
。另请注意
。
序数指数运算的一个常见例子是康托尔第一个ε数的定义。 是满足
的最小序数。可以证明,它是大于
中任何序数的最小序数。