在物理學中，圓周運動是物體沿圓周運動或沿圓形路徑旋轉。 它可以是均勻的，具有恒定的旋轉角速率和恒定的速度，也可以是不均勻的，具有變化的旋轉速率。 三維物體繞固定軸的旋轉涉及其各部分的圓周運動。 運動方程描述了物體質心的運動。 在圓周運動中，身體與表面上固定點之間的距離保持不變。

圓周運動的例子包括：人造衛星以恒定高度繞地球運行，吊扇的葉片繞輪轂旋轉，用繩子綁著的石頭繞著圓圈擺動，汽車轉彎 在賽道上，電子垂直于均勻磁場運動，齒輪在機構內轉動。

由于物體的速度矢量不斷改變方向，運動物體在旋轉中心方向受到向心力的加速。 如果沒有這種加速度，根據牛頓運動定律，物體將沿直線運動。

在物理學中，勻速圓周運動描述了物體以恒定速度穿過圓形路徑的運動。 由于身體進行圓周運動，因此它與旋轉軸的距離始終保持不變。 雖然物體的速度是恒定的，但它的速度不是恒定的：速度是一個矢量，它取決于物體的速度和運動方向。 這種變化的速度表明存在加速度； 該向心加速度的大小恒定，并且始終指向旋轉軸。 這個加速度又是由向心力產生的，向心力的大小也是恒定的，并且指向旋轉軸。

在圍繞與路徑半徑相比不可忽略的剛體的固定軸旋轉的情況下，身體的每個質點描述具有相同角速度的勻速圓周運動，但速度和加速度隨 相對于軸的位置。

對于在半徑為 r 的圓中運動，圓的周長為 C = 2πr。 如果旋轉一圈的周期為 T，即旋轉的角速率，也稱為角速度，ω 為： ω = 2 π T = 2 π f = d θ d t {\displaystyle \omega ={\frac { 2\pi }{T}}=2\pi f={\frac {d\theta }{dt}}} 單位是弧度/秒。

物體繞圓周運動的速度為： v = 2 π r T = ω r {\displaystyle v={\frac {2\pi r}{T}}=\omega r}

在時間 t 掃出的角度 θ 為： θ = 2 π t T = ω t {\displaystyle \theta =2\pi {\frac {t}{T}}=\omega t}

粒子的角加速度 α 為： α = d ω d t {\displaystyle \alpha ={\frac {d\omega }{dt}}}

在勻速圓周運動的情況下，α 將為零。

由于方向改變而產生的加速度為： a c = v 2 r = ω 2 r {\displaystyle a_{c}={\frac {v{2}}{r}}=\omega {2}r }

向心力和離心力也可以用加速度求出： F c = p ˙ = m ˙ = 0 m a c = m v 2 r {\displaystyle F_{c}={\dot {p}}\mathrel { overset {{\dot {m}}=0}{=}} ma_{c}={\frac {mv{2}}{r}}}

在最簡單的情況下，速度、質量和半徑是恒定的。

考慮一個一公斤重的物體，以每秒一弧度的角速度在半徑一米的圓上運動。

• 速度是每秒 1 米。
• 向內加速度為每平方秒 1 米，v2/r。
• 它受到每平方秒 1 千克米的向心力，即 1 牛頓。
• 物體的動量為 1 kg·m·s?1。
• 轉動慣量為 1 kg·m2。
• 角動量為1 kg·m2·s?1。
• 動能為 1 焦耳。
• 軌道周長為 2π (~6.283) 米。
• 運動周期為每圈 2π 秒。
• 頻率為 (2π)?1 赫茲。