La física del péndulo se utiliza para describir el movimiento de oscilación de un péndulo causado por la gravedad. Para crear un péndulo, se cuelga un peso, llamado bob, de un punto fijo, llamado pivote. Al tirar del péndulo hacia atrás y soltarlo, se balanceará hacia adelante y hacia atrás debido al tirón de la gravedad y la tensión a lo largo de la cuerda o cable del que cuelga el peso. El movimiento continúa por inercia.
De acuerdo con la ley básica de la inercia, ya sea que un cuerpo esté en reposo o en movimiento, continuará en ese estado a menos que una fuerza externa actúe sobre él. En el caso de la física del péndulo, el péndulo continuará oscilando a menos que una fuerza externa actúe para detenerlo. Dado que no actúan fuerzas externas sobre él, puede continuar oscilando indefinidamente a través del mismo arco.
La acción de un péndulo es un buen ejemplo de conservación de la energía mecánica. Esta ley de la física establece que la energía dentro de un sistema siempre permanece constante. En otras palabras, la suma de la energía es siempre la misma y la energía no se puede crear ni destruir. Hay muchos tipos diferentes de estados de energía en los que puede estar un objeto, como cinético, potencial, químico, nuclear y térmico. Los estados de energía potencial y cinética, o en movimiento, son los que se miden y observan en la física del péndulo.
Cuando un péndulo se balancea, su estado de energía cambia en función del lugar del arco en el que se encuentre la sacudida, pero lo que permanece igual es la suma total del potencial y la energía cinética de la sacudida; en otras palabras, la energía se conserva. En el punto más alto del péndulo, no tiene velocidad y toda la energía del sistema es potencial. A medida que cae a través del arco, la bobina gana velocidad y energía cinética mientras pierde energía potencial. Una vez que pasa por la parte inferior del arco, comienza a desacelerarse y pierde energía cinética mientras gana altura y energía potencial. Aunque la energía cinética y potencial varían, las mediciones de la física del péndulo muestran que el total permanece igual en todos los puntos del arco del péndulo.
En la física del péndulo, se supone que la resistencia del aire y la fricción son inexistentes en la bobina. Dado que la energía de un sistema de péndulo se conserva, se dice que tiene un movimiento perpetuo, que puede continuar indefinidamente mientras no se pierda energía en otros objetos o alrededores. El hecho de que un péndulo continúe oscilando de la misma manera a lo largo del tiempo es la razón por la que se usó en los relojes para medir el tiempo, e inicialmente se usó para tomar medidas de la fuerza gravitacional.