描述剛體角速度的大小和方向隨時間變化的物理量。
設在時刻t和t′剛體的角速度向量分別是ω 和ω′，令Δω =ω′-ω ，則Δω 表示剛體的角速度在時間間隔Δt=t′-
稱為剛體在時間Δ
t內的平均角加速度，而極限
表示在瞬時
t剛體角速度
ω的真實變化情況，
σ 稱為剛體的角加速度矢量。
當剛體作定軸轉動時，若令k表示轉動軸Oz的正方向的單位矢量，它是一個常矢量，於是剛體的角速度矢量ω和角加速度矢量σ分別為
因此，
同
a、
ω一樣，
α也是一個代數量，式中
a是剛體繞轉動軸的轉角（見
角速度），這時矢量
ω 同
σ是共線的(圖1)。當
ω＞0，
α＞0時，
ω 和
σ 都沿
O
z軸的正方向（圖1a），這時剛體作加速轉動；當
ω＞0，
α＜0時，
ω 沿
O
z軸的正方向，而
σ沿
O
z軸的負方向(圖1b)，這時剛體作減速運動。
當剛體作定點運動時，角加速度矢量 σ表示瞬時角速度矢量ω 對時間的變化率，但和剛體作定軸轉動不同，ω 和σ是不共線的，ω 的方向沿瞬時轉動軸，而σ的方向則可由矢量ω 的端點A的線速度v來表示（圖2）。角加速度的量綱是T-2，它的SI單位是rad/s2。