当输入规模足够大，要研究算法的渐近效率，即我们关心当输入规模无限增加时，在极限中，算法的运行时间如何随着输入规模的变大而增加。
主要使用以下渐近记号描述算法的运行时间：
1.θ记号
给定一个函数g（n），用θ（g（n））表示以下函数的集合：
若存在正常量c1和c2，使得对于足够大的n，函数f（n）能夹入c1g（n）与c2g（n）之间，则f（n）属于集合θ（g（n））。
对于所有n>=n0，函数f（n）在一个常量因子内等于g（n），我们称g（n）是f（n）的一个渐近紧确界。
θ记号中的每个函数都渐近非负（即当n足够大时，f（n）非负），本章中其他渐近记号也是如此。
2.O记号
使用O记号表示渐近上界：
f（n）=θ（g（n））蕴含着f（n）=O（g（n））。
对插入排序的最坏运行时间的界θ（n2）并未暗示插入排序对每个输入的运行时间的界也是θ（n²），如当输入已排好序时，插入排序运行时间为θ（n）。
对插入排序的最坏情况运行时间的界O（n²）适用于该算法对每个输入的运行时间。
技术上看，称插入排序的运行时间为O（n²）不合适，因为对于给定n，实际的运行时间是变化的，依赖于规模为n的特定输入，我们说“运行时间为O（n²）”时，意指存在一个O（n²）的函数f（n），使得对n的任意值，不管选择什么特定的规模为n的输入，其运行时间的上界都是f（n），即最坏状况运行时间为O（n²）。
3.Ω记号
Ω记号提供了渐近下界：
插入排序的最好情况运行时间为Ω（n），这蕴含着插入排序的运行时间为Ω（n）。所以插入排序运行时间介于Ω（n）和O（n²）。
4.o记号
由O记号提供的上界可能是也可能不是渐近紧确的，如2n²=O（n²）是渐近紧确的，但2n=O（n²）不是渐近紧确的。我们使用o记号表示一个非渐近紧确的上界：
在o记号中，当n趋于无穷时，函数f（n）相对于g（n）来说变得微不足道了：
5.ω记号
ω记号表示一个非渐近紧确的下界：
f（n）=ω（g（n））蕴含着：
函数f和g的渐近比较和两个实数a与b的比较之间的类比：
然而实数的下列性质不能携带到渐近记号：
对两个函数f（n）和g（n），也许f（n）=O（g（n））和f（n）=Ω（g（n））都不成立，如函数n和n1+sinn。
若f（n）=o（g（n）），则称f（n）渐近小于g（n）；若f（n）=ω（g（n）），则称f（n）渐近大于g（n）。
任意底大于1的指数函数比任意多项式函数增长得快。
由换底公式，不同底的对数函数只相差常数倍：
l o g 2 x / l o g 10 x = l o g c x l o g c 10 / l o g c 2 l o g c x = l o g c 10 / l o g c 2 log_{2}x/log_{10}x = log_{c}xlog_{c}10/log_{c}2log_{c}x = log_{c}10/log_{c}2 log2x/log10x=logcxlogc10/logc2logcx=logc10/logc2
其中c为常数。因此当我们不关心这些常量因子时，经常使用记号lgn（如在O记号中）。
对于对数函数，对所有实数a>0，b>0，c>0和n，有：
任意正的多项式函数比任意对数函数增长得块。
多重函数：
多重对数函数是一个增长非常慢的函数。
斐波那契数列以指数形式增长。