对于一个质点，转动惯量等于质点和转轴的垂直距离的平方乘以其质量。
转动惯量是刚体绕轴转动时惯性的量度，通常以J表示。
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。
转动惯量是对物体在转动状态下产生的惯性的描述。
冰上运动中，运动员收缩双手，转的更快。
原因是因为人体质量分布相对转轴的距离减小，使人的转动惯量减小，而施加的力矩不变，则旋转的角加速度变大。
又如，在工业生产中，常在机器转轮的外部加一个质量较大的转轮，以使机器的转速稳定。
因为机器的转动惯量很大，则外界力矩很难使机器产生角加速度。
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。
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）。