Helikopter aerodinamis melibatkan interaksi kompleks antara gravitasi, dorong, dan gaya arah yang membuat mereka pesawat yang sangat bermanuver, tetapi juga jauh lebih tidak efisien daripada pesawat tradisional serta memiliki kecepatan maksimum yang lebih rendah dan jangkauan yang lebih pendek. Kekuatan tiga arah yaw, pitch, dan roll harus dipertimbangkan setiap saat saat helikopter dalam penerbangan. Ini juga beroperasi pada prinsip aerodinamis unik yang dikendalikan oleh cakram rotor utama, rotor ekor, dan efek translasi atau tanah karena gerakannya ke depan dan perubahan daya dorong saat mendekati tanah atau bangunan.
Sementara prinsip-prinsip penerbangan sebagian besar helikopter dikenal publik dari lepas landas vertikal, melayang, dan gerakan menyamping selama penerbangan, ini bukan batas karakteristik kinerja helikopter. Cakram rotor utama pada helikopter dapat dimiringkan ke segala arah. Memiringkannya ke depan akan mengurangi dorongan ke bawah dan memberikan momentum ke depan. Rotor juga dapat dimiringkan ke samping atau belakang badan utama helikopter, namun, memungkinkan kendaraan untuk meningkatkan kecepatan pada suatu sudut atau bergerak mundur.
Fitur mekanisme dorong utama dalam helikopter ini membuat pemahaman tentang karakteristik yaw, pitch, dan roll lebih penting dalam aerodinamika helikopter daripada yang mungkin pertama kali disadari. Yaw adalah gerakan ke kiri atau ke kanan yang sering disertai dengan pitch, yaitu gerakan ke atas dan ke bawah. Roll adalah kombinasi dari yaw dan pitch, di mana sudut helikopter keluar dari arah penerbangan utamanya dengan menggulung ke atas atau ke bawah ke kiri atau kanan, yang semuanya secara langsung dipengaruhi oleh kemiringan bilah rotor itu sendiri serta jumlah kekuatan yang diterapkan pada pisau.
Namun, tidak satu pun dari manuver ini dapat dilakukan tanpa efek tandem dari rotor ekor. Kontrol sudut dan gaya dorong cakram rotor utama dilakukan melalui handheld cyclic, atau stick, sedangkan tingkat putaran atau torsi rotor ekor dikendalikan oleh pedal kaki. Rotor ekor secara langsung melawan rotasi badan helikopter, yang sebaliknya akan berputar di luar kendali agar sesuai dengan rotasi rotor utama. Menambah atau mengurangi kecepatan rotor ekor menggunakan pedal kaki akan memungkinkan helikopter mengubah arah yang dihadapinya saat dalam penerbangan. Ini paling sering dilakukan saat lepas landas dan mendarat, karena, begitu kendaraan memiliki gerakan maju yang signifikan, perubahan arah dilakukan dengan menggunakan prinsip-prinsip aerodinamis helikopter roll and pitch. Untuk alasan ini, kebanyakan helikopter tidak dilengkapi dengan penutup ekor di ujung ekor untuk mengontrol arah, karena tidak diperlukan.
Gaya aerodinamis utama lainnya yang mempengaruhi helikopter dalam penerbangan adalah gaya angkat translasi dan efek tanah. Baling-baling helikopter mirip dengan baling-baling pada pesawat sayap tetap, tetapi lebih datar dan fleksibel, di mana ia dirancang untuk mendorong udara keluar saat berputar alih-alih membuka tutup botol. Saat kendaraan bergerak maju dan menambah kecepatan, udara menjadi kurang bergolak di sekitar bodi dan rotor, memungkinkan produksi gaya angkat yang lebih baik melalui aerodinamika translasi yang menciptakan semacam inersia ke depan untuk kendaraan.
Efek tanah adalah kebalikan dari ini, dan merupakan efek penolak yang dialami saat kendaraan mendekati tanah. Saat dorong ke bawah menyentuh permukaan padat, itu menciptakan peningkatan dorong ke atas yang harus dikompensasi. Hal ini juga dapat terjadi dalam penerbangan jika helikopter melintas di dekat gedung atau penghalang padat lainnya.
Rotor utama yang digunakan untuk aerodinamika helikopter harus mengalami berbagai gaya bersaing saat dalam penerbangan. Aerodinamika helikopter modern harus memperhitungkan disimetri angkat melalui penggunaan flapping blade. Saat kendaraan bergerak maju, bilah rotor berputar saat bergerak untuk mengakomodasi efek angkat yang lebih besar yang dihasilkan di bagian depan bilah daripada di bagian belakang, yang dapat menyebabkan helikopter berguling. Mengepakkan bilah digunakan untuk mengimbangi ini dengan membuat bilah rotor fleksibel yang menekuk ke atas di tepi depan, dan ke bawah di tepi belakang. Ini menyamakan gaya angkat, dan fleksibilitas seperti itu terlihat di helikopter yang diparkir di mana rotor melorot ke bawah di tepinya.
Kompleksitas aerodinamika helikopter juga memungkinkan mereka untuk mendarat dengan aman jika kekuatan penuh hilang dari rotor. Berbeda dengan asumsi populer bahwa helikopter akan jatuh seperti batu dengan kehilangan daya, bentuk kendaraan dan bilah rotor yang masih berputar memungkinkannya melakukan manuver autorotasi dalam keadaan darurat, atau dikenal sebagai meluncur. Turunnya kendaraan sebenarnya menggerakkan rotor pada kecepatan yang dipertahankan atau ditingkatkan ketika sistem kopling dilepaskan, memungkinkan rotor berputar bebas dan mendaratkan kendaraan pada kecepatan yang lebih cepat dari biasanya, tetapi aman.