Un cuaternión (real) es un "número" de la forma $q=a+bi+cj+dk$ donde los coeficientes $a$ , $b$ , $c$ y $d$ son números reales y $i^2=j^2=-1$ , $ij=k$ , $jk=i$ , $ki=j$ , $ji=-k$ y así sucesivamente.
El cuaternión conjugado es $\overline{q}=a-bi-cj-dk$ y la norma cuaterniónica (reducida) de $q$ es el número real $q\overline{q}$ .
Los cuaterniones puros, es decir, aquellos para los que $a=0$ o de forma equivalente $\overline{q}=-q$ forman un espacio real tridimensional, siendo una base obvia $\{i,j,k\}$ . La norma cuaterniónica restringida al espacio de cuaterniones puros resulta ser simplemente la norma euclidiana.
La transformación $u\mapsto quq^{-1}$ preserva el espacio de cuaterniones puros y preserva la norma, por lo que puede leerse como una tranformación ortogonal de ${\Bbb R}^3$ que además conserva la orientación.
Se concluye recordando que una tranformación ortogonal que preserva la orientación de ${\Bbb R}^3$ es la rotación alrededor de algún eje.