El eje de balanceo es uno de los tres ejes principales utilizados para definir y controlar el movimiento en un espacio tridimensional. Utilizado principalmente en el pilotaje de aeronaves, submarinos y naves espaciales, el eje de balanceo está definido por una línea imaginaria que atraviesa el centro de una nave o vehículo de adelante hacia atrás. Medido en grados de rotación de cero a 359, se hace referencia a 0 ° en el eje de balanceo como un punto fijo en el espacio, generalmente en posición vertical y nivelado con la Tierra en el caso de aviones y submarinos. En las naves espaciales, el punto cero fijo puede ser cualquier punto que parezca estacionario en relación con la dirección de desplazamiento de la nave, como la Tierra, el sol o el plano orbital recorrido por los planetas a medida que giran alrededor del sol.
Cuando una aeronave gira sobre su eje de balanceo, su nariz continuará apuntando en la dirección de desplazamiento a medida que las alas giran alrededor del eje. El eje del rodillo aumenta de 0 ° a 359 ° en el sentido de las agujas del reloj en relación con la posición del piloto. A 0 ° eje de balanceo, una aeronave volaría en línea recta y nivelada; a 90 °, el avión todavía estaría apuntando en la dirección de desplazamiento, pero el ala izquierda estaría apuntando hacia arriba y el ala derecha hacia abajo. A 180 °, el avión volaría en línea recta pero al revés en relación con la Tierra.
Hay circunstancias en las que el punto fijo de un eje de balanceo se cambiará temporalmente, particularmente al maniobrar o realizar una tarea que requiere movimiento en relación con otro objeto. Una nave espacial cambiará la definición de su eje de balanceo al atracar con otra nave espacial o una estación orbital. En este caso, el centro del aparato de atraque se convertirá en el punto fijo y todos los movimientos de la nave espacial se medirán en relación con él hasta que se complete el procedimiento de atraque. Una vez completada, la referencia fija para el eje del rodillo volverá a sus definiciones anteriores o cambiará nuevamente a la estación orbital hasta que la nave espacial abandone su proximidad.
El eje de balanceo funciona en combinación con otros dos ejes, el eje de cabeceo y el eje de guiñada, para definir cualquier movimiento o dirección relativa en un espacio tridimensional. El eje de cabeceo es una línea imaginaria que atraviesa el centro de un vehículo desde su lado izquierdo hacia su derecha y el movimiento se mide en relación con la dirección de desplazamiento del vehículo. Girar en el eje de inclinación cambia el ángulo hacia arriba y hacia abajo de la nariz del vehículo con 0 ° nivelado y 90 ° apuntando la nariz hacia arriba. El eje de guiñada se extiende desde la parte superior de un vehículo hasta su parte inferior. Cuando se mueve en el eje de guiñada, la nariz del vehículo gira horizontalmente hacia la izquierda o hacia la derecha en relación con la dirección de desplazamiento del vehículo.