Moment d'inertie, en physique, mesure quantitative de l'inertie de rotation d'un corps, c'est-à-dire l'opposition que présente le corps à la modification de sa vitesse de rotation autour d'un axe par l'application d'un couple (force de rotation). L'axe peut être interne ou externe et peut être fixe ou non.
Des moments d'inertie plus élevés indiquent qu'il faut appliquer plus de force pour provoquer une rotation, tandis que des moments d'inertie plus faibles signifient que seules des forces faibles sont nécessaires. Les masses les plus éloignées de l'axe de rotation ont le plus grand moment d'inertie.