考虑一个有基态和激发态的二能级量子系统（如二能级原子），能级差为，该系统受到圆频率为的外场驱动，引发两个能级之间的跃迁。此时系统哈密顿量通常可写成（以下采用自然单位）：

…（1）

式中为外场和量子系统的耦合强度。先考虑外场和二能级系统共振，即的情况。此时在相互作用绘景中系统哈密顿量可以写成：

…（2）

如果耦合强度远小于圆频率，则上述哈密顿量中正比于的两项为振幅很小的高频振荡项，可以忽略。该近似为旋转波近似。

旋转波近似可以推广到外场和量子系统不共振但接近共振的情况。在如下两个条件：接近共振条件和弱耦合条件同时满足时，可以采用旋波近似，忽略高频振荡项。此时，在相互作用绘景中，哈密顿量近似为：

…（3）

式中为量子系统和外场的失谐。相应的，在旋波近似下，薛定谔绘景的哈密顿量可以写成：

…（4）

旋转波近似最初在核磁共振系统中被发展和应用，后来被广泛应用于原子和光的相互作用以及各类其他量子系统。