Sebuah benda dikatakan mencapai kecepatan kritis ketika kecepatan rotasinya sesuai dengan salah satu frekuensi alaminya. Jenis kecepatan ini dipelajari dalam cabang fisika yang dikenal sebagai dinamika rotor, yang berhubungan dengan gerakan rotasi, atau sudut. Benda yang berputar, seperti baling-baling atau pompa sentrifugal, harus sering melewati satu atau lebih kecepatan kritisnya saat benda tersebut dipercepat atau diperlambat. Saat beroperasi pada kecepatan kritis, objek ini bergetar dengan amplitudo tinggi, yang dapat menyebabkan kerusakan.
Semua benda yang tersusun dari bahan elastis memiliki satu atau lebih frekuensi alami. Frekuensi alami suatu benda adalah berapa kali benda itu akan bergerak maju mundur setelah mulai bergerak. Ketika sebuah objek bergetar pada salah satu frekuensi alaminya, dikatakan memiliki resonansi, atau amplitudo getaran yang besar. Dalam alat musik, misalnya, resonansi ini diinginkan karena menyebabkan amplifikasi alami suara instrumen. Namun, dalam dinamika rotor, resonansi ini tidak diinginkan karena membuat bagian mekanis yang terlibat bergetar kuat, yang dapat merusak sistem.
Ada beberapa rangsangan yang dapat menimbulkan resonansi, salah satunya adalah gerak rotasi. Ketika gerakan rotasi benda, juga disebut kecepatan sudut, menyebabkan resonansi, ia berada pada kecepatan kritis. Benda mekanis yang berputar harus dirancang untuk melewati kecepatan ini dengan cepat sehingga getaran yang diperkuat yang terjadi pada kecepatan ini tidak mengakibatkan kerusakan.
Sebuah pompa sentrifugal atau baling-baling akan bergerak melalui kecepatan sudut yang berbeda saat dipercepat atau diperlambat. Sementara sistem yang bergerak seperti ini secara alami akan memiliki beberapa getaran, getaran yang diperkuat pada kecepatan kritis harus dihindari atau dilewatkan dengan cepat jika sistem ingin bertahan dari waktu ke waktu. Rotordinamika dengan demikian sangat memperhatikan penyelesaian berbagai kecepatan kritis yang dapat mempengaruhi umur mesin yang berputar.
Frekuensi rotasi terendah yang menyebabkan suatu benda bergetar pada salah satu frekuensi alaminya dikenal sebagai kecepatan kritis pertama. Sebuah objek mungkin memiliki jumlah kecepatan kritis yang tak terbatas, tetapi yang paling penting untuk dipertimbangkan oleh para insinyur adalah yang pertama. Beberapa benda yang berputar dirancang untuk beroperasi di bawah kecepatan kritis pertamanya, tetapi banyak yang berputar di atas kecepatan ini. Selama kecepatan putaran melewati kecepatan kritis dengan cepat, ini seharusnya tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap umur mesin yang berputar. Masalah dapat terjadi, namun, jika suatu objek dirancang untuk berputar pada kecepatan kritisnya, karena getaran yang dihasilkan dapat menyebabkan mesin rusak.