Dzielą się na wydłużone (, ) i spłaszczone () W przybliżeniu rotatora sztywnego stany rotacyjne w nich charakteryzują trzy liczby kwantowe, i Energia zależy od i dla rotatorów symetrycznych wydłużonych i dla rotatorów symetrycznych skróconych.
Degeneracja każdego poziomu energetycznego wynosi zatem dla i dla
Rotatory asymetryczne, do których należą wszystkie pozostałe cząsteczki. nie jest już dobrą liczbą kwantową i energia nie wyraża się prostym wzorem.
Absorpcja promieniowania z zakresu mikrofalowego lub pojawienie się rotacyjnego pasma w widmie Ramana zachodzi tylko wtedy, gdy spełnione są następujące reguły wyboru.
+ Reguły wyboru dla widm rotacyjnych Typ rotatora Widmo MW Widmo Ramana Liniowy Sferyczny brak widma brak widma Symetryczny Asymetryczny
Widma mikrofalowe i dalekiej podczerwieni Przejścia absorpcyjne pomiędzy poziomami rotacyjnymi zachodzą jedynie wtedy, gdy cząsteczka ma trwały moment dipolowy (tj. jest polarna).