Moment bezwładności zależy od rozkładu masy względem osi obrotu ciała, zatem dla tego samego ciała wartość momentu bezwładności zależy od wyboru osi obrotu. Dla konkretnej osi moment bezwładności jest skalarem, zaś w uogólniony sposób moment bezwładności ciała dla dowolnego kierunku osi obrotu, przechodzącej przez środek masy, wyraża się jako tensor.
Moment bezwładności jako skalar Definicja Energia kinetyczna E punktu materialnego o masie m poruszającego się z prędkością v określa wzór:
Jeżeli punkt ten porusza się po okręgu, wówczas jego energię można wyrazić w wielkościach fizycznych opisujących ruch obrotowy:
Z powyższego wynika, że moment bezwładności punktu materialnego jest iloczynem jego masy i kwadratu odległości od osi obrotu:
gdzie: – masa punktu, – odległość punktu od osi obrotu, – prędkość kątowa.
Moment bezwładności ciała składającego się z punktów materialnych jest sumą momentów bezwładności wszystkich tych punktów względem obranej osi obrotu:
Moment bezwładności ciała zależy od wyboru osi obrotu, od kształtu ciała i od rozmieszczenia masy w ciele. Moment bezwładności ma wymiar Zwykle mierzy się go w kg·m².