Bir sistemdeki vektör bileşenlerini diğer sistemdekine dönüştürmenin belirli kuralları vardır. Örneğin x,y,z sistemine göre, ortak x = xٰ ekseni etrafında Φ açısıyla döndürülmüş olan bir xٰ, yٰ, zٰ sistemi düşünelim. Aşağıdaki şekle göre, yz- düzlemindeki bir vektörünün x, y, z sistemindeki bileşenleri:
Ay =Acosθ, Az =Asinθ olur.
Diğer xٰ, yٰ, zٰ sisteminde ise;
Aٰy =Acosθ ٰ =Acos(θ-Φ)= Acos(cosθcosΦ+sinθsinΦ)=cosΦAy+sinΦAz
Aٰz =Asinθٰ = Asin(θ-Φ)=Acos(sinθcosΦ-cosθsinΦ)=-sinΦAy+cosΦAz
olur.
Bu sonucu matris gösteriminde şöyle ifade edebiliriz:
Daha genel olarak, üç boyutta herhangi bir eksen etrafında dönmenin dönüşüm ifadesi:
şeklinde olur. Veya daha kısa olarak yazmak istersek:
olur.
Burada 1,2,3 indisleri sırasıyla x,y,z yerine geçer.