Eine Zentralkraft ist eine Kraft mit einer Richtung und Größe, die nur vom Zentrum eines Objekts und der Entfernung von seinem Zentrum zu einem anderen Punkt abhängen. Die Richtung einer zentralen Kraft muss entlang der Linie liegen, die den Mittelpunkt des Objekts mit dem anderen Punkt verbindet, während die Größe der Kraft nur vom Abstand oder Radius zwischen den beiden abhängt. Beispiele für Zentralkräfte sind die Gravitationskraft, die elektrostatische Kraft und die Kraft einer Feder. Nur zwei Arten von Zentralkräften können zu einer Orbitalbewegung führen: Gravitationskraft und analoge Kraft.
Das Newtonsche Gesetz der universellen Gravitation besagt, dass die Gravitationskraft zwischen zwei Objekten immer aufeinander gerichtet ist. Außerdem ist die Größe der Kraft umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den Objekten – mit anderen Worten, eine Verdoppelung des Abstands zwischen den Objekten führt zu einer nur ein Viertel so starken Kraft. Wenn ein Objekt viel massiver ist als das andere, erfüllt die Anordnung die Kriterien der Zentralkraft.
Eine analoge Zentralkraft ist die elektrostatische Kraft zwischen elektrisch geladenen Teilchen. Wie die Gravitationskraft ist die elektrostatische Kraft umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen zwei Teilchen. Im Gegensatz zur Schwerkraft sind elektrostatische Wechselwirkungen jedoch eher dem Produkt ihrer Ladungen als ihrer Massen proportional. Sie neigen auch dazu, auf sehr kleinen Skalen zu dominieren. Mathematisch gesehen folgen jedoch sowohl die Größe der Gravitationskraft als auch die der elektrostatischen Kraft dem inversen Quadratgesetz.
Eine andere Art von Zentralkraft kann sich aus der Wechselwirkung einer Feder mit einem Objekt ergeben. Die von einer Feder erzeugte Kraft ist proportional zum Abstand der Feder von ihrer Gleichgewichtslänge. Wird eine Feder doppelt so weit von ihrer Gleichgewichtslänge gedehnt, entsteht eine doppelt so starke Anziehungskraft. Dieses Verhalten ist als Hookesches Gesetz bekannt und wird nicht nur in Federn beobachtet, sondern in jedem linear elastischen Material – einschließlich der meisten festen Metalle. Wenn eine Feder oder ein geeignetes Material in einem Zentrum verankert ist, kann es auch die Kriterien einer zentralen Kraft erfüllen.
Obwohl die Vergrößerung des Abstands zwischen Objekten oder Partikeln in Systemen, die vom Gesetz des umgekehrten Quadrats beherrscht werden, einen ganz anderen Effekt hat als das Hookesche Gesetz, erzeugen diese beiden zentralen Kräfte eine geschlossene Orbitalbewegung. Planeten umkreisen die Sonne aufgrund der Schwerkraft, einer zentralen Kraft, die dem inversen Quadratgesetz unterliegt. In ähnlicher Weise können geladene Teilchen aufgrund der elektrostatischen Kraft ein entgegengesetzt geladenes Zentrum umkreisen. Eine etwas weniger bekannte Tatsache ist, dass eine zentral verankerte Feder, wenn andere Kräfte vernachlässigbar sind, dazu führen kann, dass ein Objekt das Zentrum umkreist. Einfache harmonische Bewegung ist ein solches Beispiel, das darauf beschränkt ist, sich nur entlang einer Dimension zu bewegen.