기본적으로 질량 관성 모멘트(moment of inertia)와 동일한 개념으로, 해당 물체의 질량 대신 면적의 회전에 대한 저항의 능력을 의미한다. 즉 임의 형상을 지닌 단면이 있다고 가정하고 이 단면을 특정 회전 축을 중심으로 회전시키고자 할 때 회전에 저항하려는 크기를 나타낸다.
정확한 수학적인 정의는 회전 축으로부터 단면 내 각 지점까지 거리의 제곱에 그 지점의 면적과의 곱을 단면 전체에 걸쳐 합산한 값이다. 예를 들어 원형 단면의 경우, 단면의 중심을 통과하는 축을 중심으로 회전시키는 것보다 단면 테두리 상의 임의 한 점을 관통하는 축을 중심으로 회전시키는 경우가 더 힘들다.
면적 관성모멘트의 계산에도 평행축 정리(parallel axis theorem)를 적용할 수 있다. 즉, 복잡한 물체의 단면을 몇 개의 단순한 단면들로 나눌 수 있다면, 이 정리를 이용하여 매우 효과적으로 면적 관성모멘트를 계산할 수 있다. 왜냐하면, 단순한 단면들에 대한 면적 관성모멘트는 공학도서의 부록 등에 표로 제공되고 있을뿐더러, 수학적인 정의에 따라 손으로 쉽게 계산할 수 있기 때문이다.
.
