Polumjer rotacije definira se kao udaljenost između osi i točke najveće inercije u rotirajućem sustavu. Alternativni nazivi uključuju radijus rotacije i giradijus. Srednja kvadratna udaljenost između dijelova rotirajućeg objekta u odnosu na os ili gravitacijsko središte ključni je element izračunavanja polumjera rotacije.
Radijus rotacije ima primjenu u strukturnom, mehaničkom i molekularnom inženjerstvu. Označava se malim slovom k ili r i velikim slovom R. Izračun giradijusa koriste građevinski inženjeri za procjenu krutosti grede i potencijala za izvijanje. Sa strukturalnog stajališta, kružna cijev ima jednak giradijus u svakom smjeru, što čini cilindar najdostatnijom strukturom stupa za otpornost na izvijanje.
Alternativno, radijus inercije rotacije može se opisati za rotirajući objekt kao udaljenost od osi do najteže točke na tijelu objekta koja ne mijenja inerciju rotacije. Za ove primjene, formula radijusa rotacije (R) predstavljena je kao srednji kvadrat drugog momenta inercije (I) podijeljen s površinom poprečnog presjeka (A). Druge formule koriste se za mehaničke i molekularne primjene.
Za mehaničke primjene, masa objekta se koristi za izračunavanje polumjera rotacije (r) umjesto površine poprečnog presjeka (A) kao što je korišteno u prethodnoj formuli. Formula strojarstva može se izračunati pomoću masenog momenta inercije (I) i ukupne mase (m). Stoga je formula polumjera rotacijskog cilindra jednaka korijenu srednjeg kvadrata masenog momenta inercije (I) podijeljen s ukupnom masom (m).
Molekularne primjene ukorijenjene su u proučavanju fizike polimera gdje giradiusni polimer predstavlja veličinu proteina za određenu molekulu. Formula za određivanje radijusa generiranja u problemu molekularnog inženjerstva olakšana je razmatranjem srednje udaljenosti između dva monomera. Iz toga slijedi da je radijus rotacije u ovom smislu ekvivalentan srednjem kvadratu te udaljenosti. S obzirom na prirodu polimernih lanaca, radijus rotacije u molekularnoj primjeni podrazumijeva se kao srednja vrijednost svih molekula polimera za dati uzorak tijekom vremena. Drugim riječima, protein radijusa rotacije je prosječan giradijus.
Teoretski polimerni fizičari mogu koristiti tehnologiju raspršenja X-zraka i druge tehnike raspršenja svjetlosti kako bi usporedili modele sa stvarnošću. Statičko raspršenje svjetlosti i raspršenje neutrona pod malim kutom također se koriste za provjeru točnosti i preciznosti teorijskih modela koji se koriste u fizici polimera i molekularnom inženjerstvu. Te se analize koriste za proučavanje mehaničkih svojstava polimera i kinetičkih reakcija koje mogu uključivati promjene u molekularnim strukturama.