Сложное вращательное движение в общем случае представляет собой одновременный поворот сразу вокруг трех осей тела: прецессии, нутации и собственного вращения. В этом случае в механике считается, что тело вращается вокруг точки. Например, тело гимнаста в свободном полете совершает сложное вращательное движение вокруг точки, совпадающей с его ОЦМ. Это характерно для сальто с поворотами вокруг продольной оси.

Представление о сложном вращательном движении тела гимнаста в полете можно получить, наблюдая движение детской игрушки «волчок». Волчок вращается вокруг собственной продольной оси с угловой скоростью собственного вращения. Эта ось, в свою очередь, совершает конусообразное вращательное движение вокруг вертикальной оси с угловой скоростью прецессии. Угол между этими двумя осями в общем случае тоже изменяется с угловой скоростью нутации.

Известны три основных способа создания сложного вращательного движения тела спортсмена в безопорном положении:

1) задание одновременного вращения по сальто и по винту от опоры;

2) изгибательные движения в позвоночном столбе типа «хула-хуп» в полете;

3) асимметричное перемещение рук в полете.

Все они основаны на законе сохранения главного кинетического момента, но имеют разные механизмы. Обычно либо все три способа сразу, либо вторые два используются совместно и одновременно.