惯性力是指:当物体有加速度时（可以是加速阶段，也可以是减速阶段）时，物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向，而此时若以该物体为参考系，并在该参考系上建立坐标系，看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上令该物体在坐标系内发生位移，因此称之为惯性力。因为惯性力实际上并不存在，实际存在的只有原本将该物体加速的力，因此惯性力又称为假想力。它概念的提出是因为在非惯性系中，牛顿运动定律并不适用。但是为了思维上的方便，可以假想在这个非惯性系中，除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力——惯性力。
例如，当公车刹车时，车上的人因为惯性而向前倾，在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推，即为惯性力。然而只有作用在公车的刹车以及轮胎上的摩擦力使公车减速，实际上并不存在将乘客往前推的力，这只是惯性在不同参照系下的表现。 根据牛顿第二定律，当物体所受的不为零的恒定合外力时，将作匀加速运动，其力与运动的关系为：

上式中，F是物体所受的合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
我们将上式进行简单的变形：

这并不令人意外，但这个形式有助于我们从另一个角度思考匀加速物体在运动时力和运动的关系。我们若定义：

那么第二个式子可以写成：

观察该式会发现，我们新定义的 仿佛是一个新加入的与F相平衡的力，令物体现在出于一种“合外力为零”的“平衡”状态。但这并不是真正的平衡状态，因为 并不是通常意义上我们所说的“物体与物体之间的作用力”。它没有施力物体，也找不到对应的反作用力。但是，它的单位的确和力相同，效果仿佛也和力一样。我们把这个量叫做惯性力。它等于物体的质量乘以加速度并取反向。
惯性力看起来像是一个数学上的小把戏，但实际用途很广。引入了它以后，我们可以像平衡物体的受力分析那样，对不平衡物体进行“受力分析”。同时，也能更自然地解释很多力学现象。 在转动参照系中，物体同样受到惯性力。这时惯性力分为惯性离心力和科里奥利力。若物体对该参照系静止，则只受到惯性离心力。
是参照系转动角速度，r是物体到转轴的距离，即半径。F的方向背离转轴。若物体对该参照系运动，除了惯性离心力，还会受到科里奥利力，是物体相对参照系的速度矢量。