(１) 立体の自転

　立体の自転とは、一般的には、立体の重心を通る直線 ( 無数にあります ) を回転軸にして立体が回転することを言います。回転軸が立体の重心を貫いていない場合は、立体は回転軸の周りを公転すると言います。立体の公転は、立体の重心の移動形態の１つです。立体を観察している人が、立体の重心を通る直線を回転軸にして自転しながら公転しても ( ただし、自転と公転は方向も角速度も等しいものとする。) 、その観察者にとってはその立体は自転します。もっと言うと、観察者が自転だけしても、その観察者にとっては、その立体は自転しながら観察者を中心にして公転します。このとき、自転と公転は方向も角速度も等しくなっています。

　自転にしろ公転にしろ、回転は「回転ベクトル」という物理量で表されます。それは右ネジの法則に従うベクトルです。回転ベクトルは、位置ベクトルと同様に合成や分解することができます。

(２) 平面図形の自転

　画用紙に描かれた円は円ですが、画用紙を切り抜いて作った円は円ではなく円柱です。円柱は立体ですから (１) に従います。円は平面図形の仲間です。平面図形の自転は一般的に平面図形の重心を中心に図形が回転することを言います。回転中心が平面図形の重心外にある場合は、平面図形は回転中心の周りを公転すると言います。平面図形の自転や公転はあくまでも２次元的です。

(３) 立体の面の自転

　立体が立体外を通る公転軸を中心に角速度 ω で公転しているときに、立体の面のすべての点が同じ角速度 ω で公転している場合について、これから考察して参ります。

　このとき、立体の面はその重心を通り公転軸に平行な軸を中心として自転しています。その軸を自転軸と言うことにすると、自転軸が面に対して斜めになっている場合は、自転ベクトルを面に垂直な方向の成分（ 垂直自転ベクトル ）と 面に水平な方向の成分（ 水平自転ベクトル ）に分解すると分かりやすくなります。