回転軸 Q の周りに力のモーメント N が作用するとき、トルクはで定義される。ここで eQ は回転軸 Q の方向の単位ベクトルである。力のモーメントの定義 N = r × F を用いれば、トルクがと表わされる。ここで δ は腕の長さ、Feff は回転に寄与する実効的な力の大きさである。回転に寄与する力 Feff が等しい時、腕の長さ δ が長いほうが物体を回転させる効果が大きい。回転運動に関する運動方程式は力のモーメント N と角加速度 α、および慣性モーメント I を用いてと表わされる。回転軸が固定されている場合には、回転軸方向の成分だけ考えればよくとしてよい。