虽然自转旋翼机在外形方面与直升机非常相似,但在原理和结构方面,旋翼机和直升机却有着本质的不同,而其中最大的不同就在于两种飞机看似相同的旋翼身上。
直升机的旋翼是直升机的唯一动力源,它既要提供升力,又要提供飞行时所需的动力,并且还要控制飞行的方向。因此,集诸多重任于一身的直升机旋翼以及相应的传动系统异常复杂,技术要求极高。
反观旋翼机,它头顶上大大的旋翼在飞行时是不和发动机传动系统相连的,旋翼的旋转完全依靠飞机前飞时相对气流的吹动和自身惯性的作用,就好像一个大大的风车,而且这个“风车”只为飞机提供飞行时所需的升力。由于自行旋转,旋翼机的旋翼传递给机身的扭矩很小,这样旋翼机也就无需直升机那样的尾桨来进行扭矩平衡。
另外,大多数旋翼机不能像直升机那样进行垂直起降,而必须像固定翼飞机一样经过滑跑才能起飞。但是,旋翼机的旋翼可以在起飞时通过离合器与发动机进行短暂的连接,虽然这不足以产生足够的升力来垂直起飞,但旋翼的主动旋转却可以有效地减少飞机起飞时的滑跑距离,甚至从一座房子的屋顶就可以完成起飞。
在飞行过程中,旋翼机只可以向前飞行,而且旋翼总是向后倾斜的;直升机则可以向任意方向飞行甚至空中悬停,旋翼的倾斜角度也随着飞行方向的变化而变化,这也是在飞行中区分两种飞机最直观的方式。