刚体的空间运动可以视为随一个点的平动和绕一个点的定点运动的合成。

刚体的简单运动：平动（点的轨迹不一定是直线），定轴转动，定点运动（本课程不研究）、平面运动。

平行移动（简称为平动，或平移）刚体上所有点的运动轨迹形状相同、运动方程形式也相同，因此在任一时刻，平动刚体上各点的速度、加速度矢量均相等：

定轴转动刚体可以用垂直于它的转轴的一个切面图形来表示，刚体上任一点的运动轨迹为圆，刚体的位置可以用刚体上任一直线与x轴（或y轴）的夹角来表示，

随时间变化的规律即为定轴转动刚体的运动方程：。

对时间的一阶导数即为角速度：

对时间的二阶导数即为角加速度：

如果将角位移、角速度和角加速度视为矢量：

进一步的研究可以得到定轴转动刚体上任一点速度、加速度矢量与刚体转动角速度、角加速度矢量之间的关系：，

在分析和解决具体问题的时候，我们主要使用这些公式的投影式或者利用它的定性原理。但由于它们刻画了刚体简单运动的规律，在进行动力学原理推导的时候有着极其重要的应用。