Dans le cadre d'un groupe abélien fini, il est possible de définir la transformée de Fourier et le produit de convolution. La théorie de l'analyse harmonique est analogue à celle du corps des réels. On démontre l'égalité de Parseval, le théorème de Plancherel, la dualité de Pontryagin et la formule sommatoire de Poisson.
Dans le cas où le groupe G est abélien, et de manière analogue à l'algèbre linéaire, il existe un isomorphisme canonique entre G et son bidual (c'est-à-dire le dual de son dual).
En effet, l'application φ est un morphisme injectif, l'égalité des cardinaux d'un groupe abélien et de son dual démontre la surjectivité et termine la démonstration.