Тело, закрепленное в двух точках, обладает одной степенью свободы, выраженной в способности вращаться вокруг прямой, проходящей через точки закрепления и называемой неподвижной осью вращения. В некоторых случаях ось вращения может оказаться за пределами тела, например, при движении судна на циркуляции постоянного радиуса. Движение тела называется вращательным, если мысленно скрепленное с ним пространство имеет неподвижную ось вращения. В системах отсчета, связанных с опорами, указанное движение совершают, например, гребные винты, роторы турбин, маховики и пр.

Положение тела при вращении вокруг неподвижной оси определяется одной обобщенной глобальной координатой – двугранным углом  между содержащими ось вращения плоскостями, одна из которых неподвижна ( ), а другая жестко связана с телом (плоскость  на рис.53).

Соответствующий двугранному линейный угол  называют углом поворота, а зависимость  - уравнением вращения твердого тела вокруг неподвижной оси. В правой координатной системе угол поворота считается положительным, если при взгляде навстречу оси наблюдается вращение твердого тела против хода часовой стрелки.

Пользуясь изменением  угла поворота за время , вводят понятие угловой скорости тела в данный момент времени:

.                                             (41)

При >0 тело вращается в направлении возрастания угла поворота, а при <0 – в противоположном направлении. Для наших целей полезно ввести понятие вектора угловой скорости , направленного вдоль оси вращения в ту сторону, откуда это вращение видно происходящим против хода часовой стрелки (рис.53). Единица измерения угловой скорости – радиан в секунду .

Производная по времени от угловой скорости называется угловым ускорением:

 .                        (42)

За единицу углового ускорения принимают радиан в секунду за секунду .

По аналогии с вектором угловой скорости вводят понятие вектора углового ускорения , направленного вдоль оси вращения так, что при ускоренном вращении направление вектора  совпадает с направлением вектора  (см. рис.53), а при замедленном вращении эти векторы направлены противоположно.

В частном случае равнопеременного ( ) вращения аналитические зависимости между глобальными кинематическими характеристиками выглядят проще:

где  и  - начальный угол поворота тела и начальная угловая скорость, соответственно.

Часто в технике равномерное вращение ( ) характеризуют частотой вращения - числом оборотов , совершаемых телом за одну минуту вращения ( ).