在物理学中，许多物理量都具有明确的因次，比如速度的因次为长度除以时间，即LT-1，而密度的因次为质量除以长度的三次方，写作ML3。这些物理量可以通过适当的幂次组合形成无因次的数群，如在研究管内流动时，速度u、管径d、流体密度ρ和粘度μ可以组合成雷诺数Re，即udρ/μ。这个过程体现了物理方程的齐因次性，即方程中的各项都具有相同的因次。
π定理是基于物理方程齐因次性的推论，它指出对于某个特定物理现象，通过因次分析得到的无因次数群的数量，等于涉及该现象的物理量总数与该学科基本因次数之差。例如，研究流体在光滑水平直管中定态流动的阻力时，我们知道压力损失Δp与d（管径）、l（管长）、u（流速）、ρ（密度）和μ（粘度）有关。根据力学中的基本因次（长度、时间和质量），我们可以将这些物理量转化为无因次数群的关系，如欧拉数Δp/(ρu2)和几何数群l/d。
在实验研究中，π定理使得我们不需要精确测量各个物理量之间的直接比例关系，而只需专注于探究这些无因次数群之间的函数关系，简化了实验的复杂性。