刚体的运动分为平移、定轴转动、平面运动、定点转动及一般运动。研究刚体的各种运动时，首先要建立刚体的运动方程，即从数学上描述刚体的运动，然后求刚体上各点的速度与加速度并分析运动特性。刚体上有无穷个点，因此刚体运动学中特别重视研究在同一瞬时刚体上各点的速度或加速度的分布状况及它们之间的关系。研究刚体运动学采用分析法或几何法。前者首先建立运动方程，通过对时间求导数获得速度与加速度；后者则不建立运动方程，直接由刚体运动性质建立同一瞬时刚体上各点速度或加速度之间的关系。工程技术中遇到的许多复杂系统，如机器人、航天器，常可简化为由多个刚体组成的刚体系统。分析刚体系统的运动时，还要用到广义坐标、约束方程等概念，是分析力学的研究内容。