Italien har tidligere sendt 86 flygtninge videre, men onsdagens flygtningefly er det første fra Grækenland.
Det knagede faretruende i det europæiske samarbejde, da EU's medlemslande i september skulle blive enige om en fordeling af de mange flygtninge i blandt andet Grækenland og Italien - og det går lige så trægt med at føre planen ud i livet.
Onsdag sættes de første 30 flygtninge på et fly fra Grækenland til Luxembourg, hvor deres asylansøgninger skal behandles.
Det er de første flygtninge og migranter, som fordeles fra Grækenland, efter at aftalen kom i stand.
Grækenland har taget imod 600.000 flygtninge i år, og onsdagens omfordeling svarer til en af 20.000, som er ankommet til landet alene i år.
Den politiske EU-plan for omfordeling gælder dog foreløbig kun 160.000 asylansøgere, hvoraf Grækenland står for de 66.400.
EU's kommissær for migration, Dimitris Avramopoulos, betragter dette første skridt som "symbolsk" i forhold til at skyde processen i gang.
- Denne omfordeling er symbolsk, men det er også et vigtigt skridt i processen, som skal sættes i system. Det er på tide, at vi skruer tempoet i vejret, siger Dimitris Avramopoulos.
De 30 flygtninge, som sendes videre onsdag, er fra Syrien og Irak, oplyser en talskvinde for EU-Kommissionen.
I oktober blev 86 asylansøgere fra Eritrea sendt videre fra Italien til Sverige og Finland.
Dermed vil 116 af planens i alt 160.000 flygtninge onsdag være sendt videre fra de syd- og østeuropæiske lande, hvor stort set alle flygtninge og migranter møder EU første gang.
Danmark, Storbritannien og Irland står uden for den fælles flygtningepolitik, men Irland og Danmark har tilbudt at bidrage.
Først indgik de lande, som er med i EU's fælles flygtningepolitik, en aftale om fordeling af 40.000 flygtninge, der var kommet til Grækenland og Italien.
I september indgik landene så en aftale om fordeling af yderligere 120.000 asylansøgere i de EU-lande, som er "direkte berørt" af flygtningekrisen.