Aerodinamica elicopterelor implică o interacțiune complexă între forțele gravitaționale, de tracțiune și direcționale care le fac avioane extrem de manevrabile, dar și mult mai ineficiente decât avioanele tradiționale, precum și cu o viteză maximă mai mică și o rază de acțiune mai scurtă. Forțele tridirecționale de rotire, înclinare și rostogolire trebuie luate în considerare în orice moment în timp ce un elicopter este în zbor. De asemenea, funcționează pe principii aerodinamice unice, controlate de discul rotorului principal, rotorul de coadă și efectele de translație sau de sol datorită mișcării sale înainte și modificărilor de forță atunci când se apropie de teren sau clădiri.
În timp ce principiile de zbor ale majorității elicopterelor sunt binecunoscute publicului privind decolările verticale, planarea și mișcarea laterală în timpul zborului, aceasta nu este limita caracteristicilor de performanță ale unui elicopter. Discul rotorului principal al unui elicopter poate fi înclinat în orice direcție. Înclinarea lui înainte va reduce tracțiunea în jos și va oferi impuls înainte. Totuși, rotorul poate fi înclinat în lateral sau în spatele corpului principal al elicopterului, făcând posibil ca vehiculul să mărească viteza într-un unghi sau să se deplaseze în marșarier.
Această caracteristică a mecanismului principal de tracțiune dintr-un elicopter face ca înțelegerea caracteristicilor de rotire, înclinare și rostogolire să fie mai importantă în aerodinamica elicopterului decât se poate realiza mai întâi. Yaw este o mișcare spre stânga sau spre dreapta care este adesea însoțită de înclinare, care este mișcare în sus și în jos. Rotirea este o combinație de înclinare și înclinare, în care un elicopter se îndepărtează de direcția principală de zbor prin rostogolire în sus sau în jos la stânga sau la dreapta, toate acestea fiind direct afectate de înclinarea lamei rotorului în sine, precum și de cantitatea de puterea fiind aplicată lamei.
Niciuna dintre aceste manevre nu este posibilă, însă, fără efectele tandem ale rotorului de coadă. Controlul unghiului și împingerii discului rotorului principal se face printr-un stick portabil, în timp ce nivelul de rotație sau cuplul rotorului de coadă este controlat de pedale. Rotorul de coadă contracarează direct rotația corpului elicopterului, care altfel ar scăpa de sub control pentru a se potrivi cu rotația rotorului principal. Creșterea sau scăderea vitezei rotorului de coadă cu ajutorul pedalelor va permite elicopterului să schimbe direcția în care este îndreptată în timpul zborului. Acest lucru se face cel mai adesea la decolări și aterizări, deoarece, odată ce vehiculul are o mișcare înainte semnificativă, schimbările de direcție sunt efectuate folosind principiile aerodinamicii elicopterului de rulare și înclinare. Din acest motiv, majoritatea elicopterelor nu sunt echipate cu clapete de coadă la capătul cozii pentru a controla direcția, deoarece nu sunt necesare.
Celelalte forțe aerodinamice majore care afectează elicopterele în zbor sunt cele ale portanței de translație și efectele la sol. Palatul unui rotor de elicopter este asemănător cu o elice a unui avion cu aripă fixă, dar mai plat și flexibil, unde este proiectat să împingă aerul în afara drumului în timp ce se rotește în loc să treacă prin el. Pe măsură ce vehiculul se mișcă înainte și câștigă viteză, aerul devine mai puțin turbulent în jurul caroseriei și al rotorului, permițând producerea unei portanțe mai bune prin aerodinamică translațională care creează un fel de inerție înainte pentru vehicul.
Efectul de sol este opusul acestuia și este un efect de respingere experimentat pe măsură ce vehiculul se apropie de pământ. Pe măsură ce împingerea în jos lovește o suprafață solidă, creează o împingere în sus crescută pentru care trebuie compensată. Acest lucru se poate întâmpla și în zbor dacă elicopterul trece aproape de o clădire sau de un alt obstacol solid.
Rotorul principal utilizat pentru aerodinamica elicopterelor trebuie să sufere o varietate de forțe concurente în timpul zborului. Aerodinamica modernă a elicopterelor trebuie să țină cont de disimetria portanței prin folosirea bateriei palelor. Pe măsură ce vehiculul se mișcă înainte, paleta rotorului se răsucește în timpul mișcării pentru a acomoda efecte de ridicare mai mari generate în partea din față a lamei decât în spate, ceea ce poate determina rularea elicopterului. Claparea lamei este folosită pentru a compensa acest lucru prin realizarea unei lame de rotor flexibile care se îndoaie în sus la marginea anterioară și în jos la marginea de fugă. Acest lucru egalizează forțele de ridicare, iar o astfel de flexibilitate este vizibilă în elicopterele parcate, unde rotorul coboară în jos la margine.
Complexitatea aerodinamicii elicopterelor le permite, de asemenea, să aterizeze în siguranță dacă rotorul pierde puterea maximă. Spre deosebire de presupunerea populară conform căreia un elicopter ar cădea ca o piatră cu o pierdere de putere, forma vehiculului și lamele rotorului care se rotesc încă îi permit să efectueze o manevră de autorotație în situații de urgență, cunoscută și sub denumirea de planare. Coborârea vehiculului alimentează de fapt rotorul la o viteză menținută sau crescută atunci când sistemul de ambreiaj este decuplat, permițând rotorului să se rotească liber și să aterizeze vehiculul la o viteză mai rapidă decât în mod normal, dar sigură.