En el movimiento orbital aleatorio, el plato de soporte sigue una órbita cuyo tamaño depende de la distancia entre el eje de rotación del motor y el centro del plato, y es libre de girar sobre su propio eje. Esta rotación varía en velocidad y dirección debido a la fuerza centrífuga y a la fricción. Si la fricción impide que el plato gire, el movimiento se convierte solo en orbital. El número de rotaciones del plato es independiente del número de órbitas. Actualmente, este movimiento orbital aleatorio es el mejor equilibrio entre eficacia y calidad en el tratamiento de superficies.