Кинетической энергией механической системы называется сумма кинетических энергий всех точек этой системы (твердого тела).

где m_k и v_k — масса и скорость k-й материальной точки, принадлежащей данной системе.

На основании теоремы Кёнига кинетическая энергия произвольной механической системы определяется по формуле

где M — масса всей системы;
v_C — скорость центра масс системы;
m_k — масса k-й точки системы;
v_kr — относительная скорость k-й точки при движении её вокруг центра масс, т.е.

Из этой формулы можно получить следующие три частных случая формул для расчета кинетической энергии твёрдого тела:

1. При поступательном движении тела
   
   кинетичесая энергия определяется по формуле
   
2. При вращении тела вокруг оси, проходящей через его центр масс,
   
   
   формула кинетической энаргии твердого тела принимает вид
   
   где J — момент инерции тела относительно оси, проходящей в данный момент времени через центр масс;
   ω — угловая скорость вращения тела;
3. В случае произвольного движения тела (например при плоскопараллельном движении) механической системы
   

Далее: