回轉半徑或物體繞旋轉軸的回轉半徑定義為到一個點的徑向距離，該點的慣性矩與物體的實際質量分布相同，如果物體的總質量集中 那里。

從數學上講，回轉半徑是物體各部分距其質心或給定軸的均方根距離，具體取決于相關應用。 它實際上是質點到旋轉軸的垂直距離。 可以將運動點的軌跡表示為物體。 然后回轉半徑可以用來表征該點行進的典型距離。

因此，物體繞給定軸的回轉半徑也可以定義為物體的各種粒子距旋轉軸的均方根距離。 它也被稱為旋轉剛體的質量圍繞其旋轉軸分布方式的度量。

IUPAP定義

回轉半徑（在高分子科學中）（ s {\displaystyle s} ，單位：nm 或 SI 單位：m）：對于由 n {\displaystyle n} 質量元素組成的大分子，質量 m i {\displaystyle m_{ i}} , i {\displaystyle i} =1,2,…, n {\displaystyle n} ，距離質心固定距離 s i {\displaystyle s_{i}} ，回轉半徑 是所有質量元素的 s i 2 {\displaystyle s_{i}{2}} 質量平均值的平方根

注：質量元素通常取構成大分子的骨架基團的質量，如聚亞甲基中的-CH2-。

在結構工程中，二維回轉半徑用于描述柱體繞其質心軸的橫截面積隨物體質量的分布。其中 I {\displaystyle I} 是面積的二階矩，A {\displaystyle A} 是總橫截面積。

回轉半徑可用于估算柱的剛度。 如果二維回轉張量的主力矩不相等，則立柱將傾向于繞主力矩較小的軸發生屈曲。 例如，具有橢圓橫截面的柱將傾向于在較小半軸的方向上彎曲。

在工程中，通常以連續的物質體為研究對象，回轉半徑通常作為積分來計算。

繞給定軸 ( r g axis {\displaystyle r_{\mathrm {g} {\text{ axis}}}} ) 的回轉半徑可以根據質量慣性矩

在高分子物理學中，回轉半徑用于描述聚合物鏈的尺寸。 特定分子在給定時間的回轉半徑。