Die Erde vollzieht alle 360 Tage eine volle Umdrehung um die Sonne, 2 Grad (365.24π Radiant). Dies bedeutet, dass sich der Winkel, der von einer imaginären Linie zwischen Erde und Sonne gebildet wird, pro Tag um etwas weniger als 1 Grad (π/180 Radiant) ändert. Wissenschaftler verwenden den Begriff Winkelgeschwindigkeit, um die Bewegung einer solchen imaginären Linie zu beschreiben. Die Winkelbeschleunigung eines Objekts entspricht der Geschwindigkeit, mit der sich diese Geschwindigkeit ändert.
Die Winkelbeschleunigung hängt vom gewählten Referenzpunkt ab. Eine imaginäre Linie, die die Erde mit der Sonne verbindet, ändert ihre Winkelgeschwindigkeit viel langsamer als eine imaginäre Linie, die die Erde mit dem Zentrum der Galaxie verbindet. Bei der Diskussion der Winkelbeschleunigung ist es nicht erforderlich, dass sich das fragliche Objekt auf einer vollständigen Bahn um den Referenzpunkt bewegt. Man kann die sich ändernde Winkelgeschwindigkeit eines Autos in Bezug auf ein anderes oder eines schwingenden Wasserstoffatoms relativ zum größeren Sauerstoffatom in einem Wassermolekül diskutieren.
Beschleunigung ist im Jargon der Physik immer eine Vektorgröße, egal ob linear oder eckig. Wenn ein Auto, das sich mit einer Geschwindigkeit von 33 m/s nach rechts bewegt, auf die Bremse tritt, um nach 10 Sekunden anzuhalten, würde ein Wissenschaftler die durchschnittliche Linearbeschleunigung des Autos als ft/s2 (m/s2) beschreiben. Bei der Beschreibung der Winkelbeschleunigung wird die Bewegung gegen den Uhrzeigersinn als positiv und die Drehung im Uhrzeigersinn als negativ angesehen.
Wissenschaftler verwenden den griechischen Buchstaben Alpha, α, um die Winkelbeschleunigung zu bezeichnen. Konventionsgemäß werden Vektoren fett gedruckt und ihre Skalarwerte werden in nicht fetter Schrift angegeben. Somit bezieht sich α auf seine Größe. Die Winkelbeschleunigung kann in Komponenten als a, b, c> geschrieben werden, wobei a die Winkelbeschleunigung um die x-Achse, b die Beschleunigung um die y-Achse und c die Beschleunigung um die z-Achse ist.
Alle linearen Größen, die zur Beschreibung von Objekten oder Systemen in der Newtonschen Mechanik verwendet werden, haben Winkelanaloga. Die Winkelversion von Newtons berühmtem F=ma ist τ = Iα, wobei τ das Drehmoment und I das Trägheitsmoment des Systems ist. Diese beiden letzteren Größen sind die Winkeläquivalente von Kraft bzw. Masse.
In bestimmten Einstellungen steht die Winkelbeschleunigung eines Systems um eine Achse in Beziehung zur Linearbeschleunigung des Systems durch den Raum. Zum Beispiel hängt die Strecke, die ein Ball in einer bestimmten Zeit zurücklegt, damit zusammen, wie schnell sich seine Außenfläche um seinen Mittelpunkt dreht, solange man davon ausgeht, dass der Ball nicht rutscht oder rutscht. Somit muss die Lineargeschwindigkeit der Kugel s mit der Winkelgeschwindigkeit ω durch die Formel s=ωr in Beziehung gesetzt werden, wobei r der Radius der Kugel ist. Daher muss die Größe der Linearbeschleunigung zu α mit a= αr in Beziehung gesetzt werden.