Ordet rotasjon brukes både om en dreiebevegelse om en akse i legemet og om en banebevegelse av et legeme rundt en akse utenfor legemet.
Rotasjon av stive legemer
Ved rotasjon av et stivt legeme beveger punktene i legemet seg i sirkelbaner om en rotasjonsakse.
Dersom aksen går gjennom legemets sentrum, sies legemet å spinne om seg selv – eller i dagligdags språk – å snurre rundt. Et eksempel er jordas døgnlige rotasjon. Punktene i legemet beveger seg da i sirkler med sentrum i aksen. Sirklene ligger i plan som står vinkelrett på rotasjonsaksen og er parallelle med ekvatorplanet. Punktene i et stivt, roterende legeme har felles vinkelhastighet, men farten er proporsjonal med avstanden fra aksen. For eksempel beveger et punkt på ekvator seg med større fart på grunn av jordrotasjonen enn punkter nærmere polene.
Dersom aksen ligger utenfor legemet, snakker man om at legemet har en bane med en dreiebevegelse. Fysikerne sier da at legemet har et banespinn. Et eksempel er jordas årlige bevegelse rundt sola. Dersom et legeme, for eksempel en måne, beveger seg rundt en planet slik at den ene siden av månen hele tiden vender mot planeten, slik som med jordas måne, sies månen å bevege seg med bundet rotasjon.
En tilfeldig bevegelse av et stivt legeme kan betraktes som en kombinasjon av en ren translasjon, en felles bevegelse av alle delene av legemet, og en rotasjon av alle delene om en akse. Et hjul som ruller, har samtidig translasjon og rotasjon. Hvis hjulet ruller uten å gli, er den delen av hjulet som har kontakt med underlaget, i ro i et kort øyeblikk. En ball i flukt eller en planet roterer om en fri akse. Rotasjonsaksen for en diskosskive, et gyroskop osv. beholder sin retning hvis legemet ikke blir påvirket av krefter utenfra.
Rotasjon i væsker og gasser
Også ved bevegelse i væsker og gasser taler man om rotasjon, men her er ingen fast rotasjonsakse. Rotasjonsbevegelse i atmosfæren har stor betydning for været. Det dannes virvler av ulike størrelser fra skypumper til sykloner og orkaner, som forårsaker kraftig vind og nedbør.
I molekylfysikken spiller molekylenes rotasjon en viktig rolle, idet en del av molekylenes totale energi opptas av deres rotasjon.
