在力学里,自由度指的是力学系统的独立坐标的总数。
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例如,一个质点在三维空间中的运动,可由笛卡尔坐标系的
或球坐标系的
来描述。无论选择什么坐标系,独立坐标的数量总是确定的,这个定量3即为该质点的自由度。一般而言,
个质点组成的系统由
个坐标来描述。但系统中常常存在着各种约束,使得这
个坐标并不都是互相独立的。对于
个质点组成的力学系统,若存在
个完整约束,则系统的自由度被扣除为
.
研究许多气体分子时,一般又将它们所构成系统的自由度再细分为平移、转动及振动三类。