角加速度是角速度隨時間的變化率。在國際單位制中，單位是「弧度/秒平方」，通常是用希臘字母 α {\displaystyle \mathbf {\alpha } \,\!} 來表示。
定義角加速度為
或者
其中， ω {\displaystyle \omega \,\!} 是角速度， a T {\displaystyle \mathbf {a} _{T}\,\!} 是正切直線加速度， r {\displaystyle r\,\!} 是曲率半徑。
牛頓運動第二定律應用於角的問題，可導出力矩與角加速度之間關係的方程式：
其中， τ {\displaystyle \tau \!} 是力矩， I {\displaystyle \mathrm {I} \!} 是轉動慣量。
當作用於物體的力矩 τ {\displaystyle \tau \!} 是常數時，角加速度也會是常數。在這個等角加速度的特別狀況裏，此運動方程式會算出一個決定性的，單值的角加速度。
當作用於物體的力矩 τ {\displaystyle \tau \!} 不是常數時，物體的角加速度會隨時間而變。這方程式成為一個微分方程式。這微分方程式是此物體的運動方程式；它可以完全的描述此物體的運動。
來表示。
；
是力矩，
是轉動慣量。
是常數時，角加速度也會是常數。在這個等角加速度的特別狀況裏，此運動方程式會算出一個決定性的，單值的角加速度。
不是常數時，物體的角加速度會隨時間而變。這方程式成為一個微分方程式。這微分方程式是此物體的運動方程式；它可以完全的描述此物體的運動。
