转子动力学是一门有关行为和旋转结构应用力学的分支，它通常被用于喷气式发动机和汽轮机、气动工具、气动马达、汽车发动机和计算机磁盘等。从行为结构上看，转子最基层的动力学是与一个或多个机械结构相互影响。转子的支撑结构被成为定子，随着转速的增加，振幅往往会通过一个被称为临界转速的最大值，当超过临界值时转子的旋转结构就会失衡。日常生活中的例子包括发动机平衡和轮胎平衡。如果在这些临界转速的振幅过高就会发生故障。在涡轮机上往往在内部设计相关的叶轮机械，来纠正振幅引起的不稳定性。
在转子动力学中有一个有趣的特点就是刚度，阻尼和质量的非对称的条件，这些被称为交叉耦合刚度，交叉耦合阻尼和交叉耦合质量。当有一个正向的交叉耦合刚度，对面方向偏转反应将负载阻挠转子的反作用力，并在正向旋转的方向施加反作用力。如果这股力量足够大，直到可以和阻尼和刚度相当，那么转子将会形成不稳定。通常在转子不稳定时会关闭整体机器的运作以避免出现大的故障。
转子动力学的历史是在充满了理论和实践相互作用下形成的。Rankine在1869年首次对旋转轴进行分析和演示，但是他的模型还不能够正确地达到临界速度。Dunkerley在1895年发表了一个实验性文件，阐述了超临界速度这个概念。直到二战时期由于有很多建模技术的应用才导致了人们去分析转子转移矩阵法。今天用于转子动力学分析的最普遍方法是有限元方法。