转动惯量（Moment of inertia）是经典力学中，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。转动惯量通常用字母I或J表示，其国际单位制单位为 kg·m2。

刚体每一无穷小区域都可以处理成点部位，所含质量记为，到转轴的垂直距离记为，速度为，角速度为定轴转动时刚体的动能为

也可表述成

其中I是由刚体物质分布和转轴位置确定的动力学量，称为刚体相对某转轴的转动惯量。

转动惯量的量纲为，在国际单位制中，其单位为kg·m2

对于一个有多个质点的系统，。表示刚体的某个质元的质量，表示该质点到转轴的垂直距离。

对于刚体，可以对无限个质点的转动惯量求和，即用积分方法计算其转动惯量，，其中 是密度，是质点到转轴的距离。

刚体绕某一点转动的惯性可由更普遍的惯性张量描述：