Das Trägheitsmoment J, welches teilweise auch als Massenträgheitsmoment bezeichnet wird, beschreibt das Verhältnis zwischen Drehmoment M und Winkelbeschleunigung α eines rotierenden Körpers.
Es gilt:
oder anders 
Es lassen sich Analogien zum zweiten Newton’schen Gesetz erkennen. Das Trägheitsmoment bei der Rotation entspricht also der Masse bei der Translation.
Durch Umformung erhält man:
Dabei beschreibt die Masse m einen Massenpunkt der sich auf einer Kreisbahn mit dem Radius r bewegt.
Das Trägheitsmoment eines Körpers hängt ab von seiner Masse und der Verteilung der Masse bezogen auf die Drehachse.
Für einen Körper, der aus mehreren Masseelementen besteht, gilt daher:
wobei der Körper aus n Elementen mit jeweils der Masse 
besteht.
Bei allen realen Körpern liegt eine kontinuierliche Massenverteilung vor, weswegen das Trägheitsmoment dort als Integral angegeben wird:
