转动惯量(Moment of Inertia)，是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母I或J表示。在经典力学中，转动惯量（又称质量惯性矩，简称惯矩）通常以I 或J表示，SI 单位为 kg·m²。对于一个质点，I = mr²，其中 m 是其质量，r 是质点和转轴的垂直距离。
转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量，可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性，用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。

中文名:转动惯量
外文名:Moment of Inertia
表达式:I=mr²
应用学科:物理学
适用领域范围:刚体动力学、土木工程、机械工程

基本含义
质量转动惯量
其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流（检流计）或电量（冲击电流计）。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量，都是十分必要的。
转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无关。形状规则的匀质刚体，其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般通过实验的方法来进行测定，因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。
转动惯量的表达式为
 
若刚体的质量是连续分布的，则转动惯量的计算公式可写成
 
(式中m_i表示刚体的某个质元的质量，r表示该质元到转轴的垂直距离,ρ表示该处的密度，求和号（或积分号）遍及整个刚体。)
转动惯量的量纲为  ，在SI单位制中，它的单位是 。
此外，计算刚体的转动惯量时常会用到平行轴定理、垂直轴定理（亦称正交轴定理）及伸展定则。
面积转动惯量
有实际应用价值的只是平面积的转动惯量，平面积A对平面内互相垂直的x和y轴的转动惯量分别为 和 ，式中x，y为面元dA的位置坐标。平面积A对于通过x，y轴交点并同它们互相垂直的z轴的转动惯量（又称极转动惯量）为：
 
式中为面元dA至z轴的垂直距离（见截面的几何性质）。面积转动惯量常用的单位有厘米cm4和m4等。
描述面积绕同它垂直的互相平行诸转轴的转动惯量之间的关系有如下的平行轴定理：面积对于一轴的转动惯量，等于该面积对于同此轴平行并通过形心之轴的转动惯量加上该面积同两轴间距离平方的乘积。由于和式的第二项恒大于零，因此面积绕过形心之轴的转动惯量是绕该束平行轴诸转动惯量中的最小者。

转动惯量可以这样理解：它是一个用来衡量做旋转运动的物体由静止状态变为旋转状态或者由旋转状态变为静止状态难易程度的物理量。它和做直线运动的物体的惯性是同一类型的物理量。这个两个物理量分别决定了在给旋转物体施加一个扭矩和给一个做直线运动的物体施加一个力的时候他们各自加速度大小，也就是启动或者刹车难易程度的大小。惯性只与物体的质量有关，而转动惯量不单与质量有关，还与旋转物体的质量相对于回转轴的分布状态有关。具体的可以去看理论力学或者材料力学都有详细介绍的。

当你在平地想推动一个物体时，推动的难易程度就是物体的惯性大小，就是质量m。当你想用绳子绑着一个物体甩起来做圆周运动时，甩动的难易程度不仅与物体的质量m有关，还和绳子的长度r有关，越长则越难。转动惯量=mr²。