La velocità angolare, chiamata anche velocità di rotazione, è un'espressione quantitativa della quantità di rotazione che un oggetto rotante subisce nell'unità di tempo. È una quantità vettoriale, costituita da una componente di velocità angolare e da due direzioni o sensi definiti.
La grandezza, o lunghezza, del vettore della velocità angolare è direttamente proporzionale alla velocità angolare e viene misurata nelle stesse unità della velocità angolare (radianti al secondo, gradi al secondo, rivoluzioni al secondo o rivoluzioni al minuto). La direzione del vettore di velocità angolare è perpendicolare al piano in cui avviene la rotazione. Se la rotazione appare in senso orario rispetto a un osservatore, il vettore della velocità angolare punta lontano dall'osservatore. Se la rotazione appare in senso antiorario, il vettore della velocità angolare punta verso l'osservatore.
Considera un'auto che procede lungo un'autostrada. I vettori di velocità angolare per tutti e quattro i pneumatici puntano verso sinistra lungo le linee che contengono gli assi delle ruote. Se l'auto accelera, i vettori si allungano. Se l'auto rallenta, i vettori si accorciano. Se l'auto si ferma, le lunghezze del vettore diventano zero. Se l'auto viene messa in retromarcia, i vettori invertono la loro direzione e puntano verso destra lungo le linee che contengono gli assi delle ruote.
Confronta la velocità angolare. Vedi anche velocità, velocità, radianti al secondo e gradi al secondo.