垂直轴定理在物理学里，垂直轴定理可以用来计算一片薄片的转动惯量。思考一个直角坐标系，其中两个坐标轴都包含与平行于此薄片；如果已知此薄片对于这两个坐标轴的转动惯量，则垂直轴定则可以用来计算薄片对于第三个坐标轴的转动惯量.假设OXYZ坐标系统的 X-轴与 Y-轴都包含与平行于此薄片，而 Z-轴垂直于薄片的面。 与 分别代表薄片对于 X-轴与 Y-轴的转动惯量．那么，薄片对于 Z-轴的转动惯量为Iz=Ix+Iy

垂直轴定理、平行轴定理、与伸展定则可以用来计算许多不同形状的物体的转动惯量。