Bởi vì vận tốc là tốc độ chuyển động của một vật theo một hướng cụ thể, việc tăng hoặc giảm tốc độ của vật thể hoặc thay đổi hướng di chuyển của nó làm cho vận tốc của nó thay đổi. Sự thay đổi này trong vận tốc được định nghĩa là một gia tốc, theo định luật Newton chuyển động xảy ra do một lực không cân bằng tác dụng lên vật thể.
Tốc độ, trái ngược với vận tốc, chỉ cho biết một vật thể đang di chuyển với tốc độ như thế nào và do đó tốc độ của một vật thể có thể không đổi ngay cả khi vận tốc của nó dao động. Trong chuyển động tròn, vật chuyển động theo đường tròn hoàn hảo, tốc độ của vật không đổi, nhưng phương của nó không ngừng thay đổi vì có gia tốc hướng vào tâm quay; do đó, vận tốc của nó đang thay đổi. Định luật thứ hai của Newton phát biểu rằng gia tốc gây ra bởi một lực không cân bằng, tỷ lệ với lực và cùng hướng với lực. Gia tốc trong chuyển động tròn đều do lực hướng tâm tác dụng theo phương của tâm quay vuông góc với phương chuyển động của vật. Ngược lại, trong quá trình rơi tự do, trọng lực làm gia tốc vật, làm cho tốc độ của vật tăng lên, trong khi hướng chuyển động của vật không đổi. Trong trường hợp này, vận tốc vẫn đang thay đổi.
