剛體與連續體力學
慣量主軸（principal axes of inertia）
慣量主軸（principal axes of inertia）是物體中三個特殊、彼此互相垂直的方向，繞它們旋轉時最「乾淨」：讓物體繞某條主軸旋轉，其角動量會恰好與該軸對齊，毫無擺動。每個剛體都有這樣一組天然的軸，通常與其對稱性對齊——桿的長軸、圓錐的對稱軸、磚塊的三條稜邊。
在數學上它們的出現，是因為慣量張量是一個實對稱矩陣，故可經由正交（轉動）變換予以對角化。主軸就是它的特徵向量，對應的特徵值 I_1、I_2、I_3 則是主轉動慣量，由 det(I - lambda 1) = 0 求得。在與這些軸對齊的座標系中，慣量張量是對角的，所有慣量積都為零，物理也變得簡單：分量式地 L_1 = I_1 omega_1、L_2 = I_2 omega_2、L_3 = I_3 omega_3，且 T = (1/2)(I_1 omega_1^2 + I_2 omega_2^2 + I_3 omega_3^2)。
這就是為什麼幾乎所有剛體動力學都在主軸隨體座標系中進行：它把糾纏的耦合方程化成三條乾淨的式子，也是尤拉方程式最自然的座標系。實務上，主軸就是物體可以旋轉而不振動的軸——這正是輪胎平衡機所要找的，它把那些讓汽車車輪抖動的慣量積給消除掉。
把一本書繞它最短的軸或最長的軸拋出旋轉，它會穩定地翻轉；但若繞中間那條軸旋轉，它就會混亂地不斷翻面。這三條都是主軸，但中間那條是不穩定的——這就是著名的網球拍效應（Dzhanibekov 效應）。
繞最大與最小慣量的軸旋轉是穩定的；繞中間慣量的軸則不然。
主軸永遠存在且互相正交，因為慣量張量是對稱的——這是譜定理（spectral theorem），並非運氣。當兩個主慣量相等時，該平面內的軸並不唯一（任一對垂直軸皆可），這正是對稱陀螺的情況。
又稱
另見