En este tipo de aeronaves tanto la sustentación en el aire como el avance dependen de hélices o rotores que se emplazan en la parte superior de la cabina del aparato. Estas hélices le permiten ascender o descender en forma vertical, por lo que pueden remontar vuelo desde superficies reducidas o aterrizar en terrenos pequeños sin necesidad de carretear a lo largo de una prolongada pista, como ocurre con la mayor parte de los aviones. Los rotores pueden ser accionados por motores a explosión o por turbinas. Dan origen a una fuerza reactiva, que podría hacer girar el helicóptero sobre sí mismo. Para evitarlo, se emplea una hélice de eje horizontal y perpendicular al del helicóptero, que compensa el efecto del rotor y permite hacer avanzar la aeronave en la dirección que quiera el piloto.
Se los emplea para difíciles misiones de rescate, o para comunicarse con puntos en los que no pueden aterrizar los aviones como, por ejemplo, las plataformas petroleras. Se han convertido, en sus versiones de transporte y de ataque, en herramientas insoslayables de los arsenales militares modernos.
El ingeniero español, Juan de la Cierva, quien en 1923 realizó el primer vuelo con su célebre autogiro, antecedente inmediato del helicóptero actual.