旋转矩阵（英语：Rotationmatrix）是在乘以一个向量的时候有改变向量的方向但不改变大小的效果并保持了手性的矩阵。

旋转矩阵可分为主动旋转与被动旋转。主动旋转是指将向量逆时针围绕旋转轴所做出的旋转。被动旋转是对坐标轴本身进行的逆时针旋转，它相当于主动旋转的逆操作。