El centro de masa se utiliza para designar el punto de un sistema de puntos materiales o de un cuerpo físico en donde podría concentrarse toda la masa de manera que el momento de la masa concentrada respecto a un punto, a un eje o plano cualquiera fuese igual al momento respecto a dicho eje o plano de la masa distribuida. Se define este centro de masa como:

El centro de gravedad es el punto del sistema de partículas en el que actúa el peso. De forma análoga al centro de masa definimos el centro de gravedad como:

Estrictamente, el módulo de la fuerza que la Tierra ejerce sobre un punto material depende de la masa del punto y de su distancia al centro de la Tierra. En la práctica, el tamaño de los cuerpos es despreciable frente al de la Tierra y puede suponerse que todos los puntos de aquél están a la misma distancia del centro de la Tierra (experimentan la misma aceleración gravitatoria g). Además, debido al tamaño de la Tierra, las rectas soporte de las fuerzas que se ejercen sobre los distintos puntos materiales concurren en el centro de la Tierra y se pueden suponer paralelas. Estas dos hipótesis dan un centro de gravedad que coincide con el centro de masa, es decir, ambos puntos coinciden siempre que el campo de gravedad pueda considerarse uniforme y paralelo.