Un semigrupo cumple las dos siguientes propiedades:
Operación interna: para cualquiera de los dos elementos del conjunto A operados bajo , el resultado siempre pertenece al mismo conjunto A. Es decir:
.
Asociatividad: para cualquier elemento del conjunto A no importa el orden en que se operen las parejas de elementos, mientras no se cambie el orden de los elementos (ver grupo abeliano), siempre dará el mismo resultado. Es decir:
.
En otras palabras, un semigrupo es un magma asociativo. Si además se cumple la propiedad conmutativa:
Conmutatividad: un conjunto A tiene la propiedad conmutativa respecto a la operación interna si:
se dice que es un semigrupo conmutativo o abeliano.