Ένα αντικείμενο λέγεται ότι φτάνει σε κρίσιμη ταχύτητα όταν η ταχύτητα περιστροφής του αντιστοιχεί σε μία από τις φυσικές του συχνότητες. Αυτός ο τύπος ταχύτητας μελετάται σε έναν κλάδο της φυσικής που είναι γνωστός ως στροφοδυναμική, ο οποίος ασχολείται με την περιστροφική ή γωνιακή κίνηση. Ένα περιστρεφόμενο αντικείμενο, όπως μια έλικα ή μια φυγοκεντρική αντλία, πρέπει συχνά να διέρχεται από μία ή περισσότερες από τις κρίσιμες ταχύτητες καθώς επιταχύνεται ή επιβραδύνεται. Ενώ λειτουργούν με κρίσιμη ταχύτητα, αυτά τα αντικείμενα δονούνται σε μεγάλο πλάτος, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει ζημιά.
Όλα τα αντικείμενα που αποτελούνται από ένα ελαστικό υλικό έχουν μία ή περισσότερες φυσικές συχνότητες. Η φυσική συχνότητα ενός αντικειμένου είναι ο αριθμός των φορών που θα κινηθεί εμπρός και πίσω μόλις τεθεί σε κίνηση. Όταν ένα αντικείμενο δονείται σε μία από τις φυσικές του συχνότητες, λέγεται ότι έχει συντονισμό ή μεγάλο πλάτος δόνησης. Σε ένα μουσικό όργανο, για παράδειγμα, αυτός ο συντονισμός είναι επιθυμητός γιατί προκαλεί μια φυσική ενίσχυση του ήχου του οργάνου. Στη στροφοδυναμική, ωστόσο, αυτός ο συντονισμός είναι ανεπιθύμητος επειδή κάνει τα μηχανικά κομμάτια που εμπλέκονται να δονούνται έντονα, γεγονός που μπορεί να βλάψει το σύστημα.
Υπάρχει μια σειρά από ερεθίσματα που μπορούν να προκαλέσουν συντονισμό, ένα από τα οποία είναι η περιστροφική κίνηση. Όταν η περιστροφική κίνηση ενός αντικειμένου, που ονομάζεται επίσης γωνιακή ταχύτητα, προκαλεί συντονισμό, είναι σε κρίσιμη ταχύτητα. Τα περιστρεφόμενα μηχανικά αντικείμενα πρέπει να είναι σχεδιασμένα ώστε να περνούν γρήγορα μέσα από αυτές τις ταχύτητες, έτσι ώστε η ενισχυμένη δόνηση που εμφανίζεται σε αυτή την ταχύτητα να μην προκαλεί ζημιά.
Μια φυγόκεντρη αντλία ή μια έλικα θα κινείται μέσα από διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες καθώς επιταχύνεται ή επιβραδύνεται. Ενώ ένα κινούμενο σύστημα όπως αυτό θα έχει φυσικά κάποιους κραδασμούς, η ενισχυμένη δόνηση στην κρίσιμη ταχύτητα πρέπει να αποφευχθεί ή να περάσει γρήγορα, εάν το σύστημα πρόκειται να αντέξει με την πάροδο του χρόνου. Η ροτοδυναμική ασχολείται λοιπόν πολύ με την επίλυση των διαφόρων κρίσιμων ταχυτήτων που μπορεί να επηρεάσουν τη διάρκεια ζωής μιας περιστρεφόμενης μηχανής.
Η χαμηλότερη περιστροφική συχνότητα που προκαλεί ένα αντικείμενο να δονείται σε μία από τις φυσικές του συχνότητες είναι γνωστή ως η πρώτη κρίσιμη ταχύτητα. Ένα αντικείμενο μπορεί να έχει άπειρο αριθμό κρίσιμων ταχυτήτων, αλλά το πιο σημαντικό που πρέπει να εξετάσουν οι μηχανικοί είναι το πρώτο. Μερικά περιστρεφόμενα αντικείμενα είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν κάτω από την πρώτη τους κρίσιμη ταχύτητα, αλλά πολλά περιστρέφονται πάνω από αυτή την ταχύτητα. Εφόσον η ταχύτητα περιστροφής περνά γρήγορα από την κρίσιμη ταχύτητα, αυτό δεν θα πρέπει να έχει σημαντική επίδραση στη διάρκεια ζωής της περιστρεφόμενης μηχανής. Προβλήματα μπορεί να προκύψουν, ωστόσο, εάν ένα αντικείμενο έχει σχεδιαστεί να περιστρέφεται με την κρίσιμη ταχύτητα του, καθώς οι προκύπτουσες δονήσεις θα μπορούσαν να προκαλέσουν σπάσιμο του μηχανήματος.