문자열 연산에 대해 적용할 수 있는 수학 연산이 두 가지 있다. 바로 덧셈과 곱셈이다. 덧셈은 두 문자열 사이에 가능하며 연결(concatenation)이라고 부른다. 예를 들어 "one" + "two"는 'onetwo'이다. 두 문자열을 연결하려면 연결하고 싶은 두 문자열 사이에 +를 넣으면 된다. 예를 들어 어떤 보고서를 세 사람이 한 부분씩 맡아서 분담할 경우 첫 번째와 두 번째를 연결하고, 나중에 세 번째를 연결하면 된다.

곱셈은 문자열과 정수 사이에서 가능하며 반복(repetition)이라고 부른다. 예를 들어 3 * "a"는 'aaa'이다("a" * 3도 마찬가지다). 문자열에 정수를 곱하면 그 정수 값에 해당하는 횟수만큼 문자열을 반복한다. 시간을 절약하거나 문자열의 길이를 정확하게 표현하고 싶을 때 정수와 문자열을 곱하는 연산을 사용한다. 예를 들어 행맨(hangman) 게임²에서 모르는 단어를 표시하는 문자열을 만들고 싶다고 하자. 문자열을 "----------"로 초기화하는 대신 "-" * 10으로 초기화하면 더 간결하다. 특히 글자 수를 미리 알 수 없는 경우 글자 수를 변수로 만들어서 그 변수와 "-"를 곱할 수 있다.