Una fuerza central es una fuerza con una dirección y magnitud que solo dependen del centro de un objeto y la distancia desde su centro a otro punto. La dirección en la que actúa una fuerza central debe ser a lo largo de la línea que une el centro del objeto con el otro punto, mientras que la magnitud de la fuerza solo depende de la distancia, o radio, entre los dos. Se encuentran ejemplos de fuerzas centrales en la fuerza gravitacional, la fuerza electrostática y la fuerza de un resorte. Solo dos tipos de fuerzas centrales pueden dar como resultado un movimiento orbital: fuerza gravitacional y fuerza análoga.
La ley de Newton de la gravitación universal establece que la fuerza gravitacional entre dos objetos siempre se dirige entre sí. Además, la magnitud de la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los objetos; en otras palabras, duplicar la distancia entre los objetos dará como resultado una fuerza de solo una cuarta parte de la fuerza. Cuando un objeto es mucho más masivo que el otro, la disposición cumple los criterios de fuerza central.
Una fuerza central análoga es la fuerza electrostática entre partículas con carga eléctrica. Como la fuerza gravitacional, la fuerza electrostática es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre dos partículas. Sin embargo, a diferencia de la gravedad, las interacciones electrostáticas son proporcionales al producto de sus cargas, más que a sus masas. También tienden a dominar en escalas muy pequeñas. Sin embargo, hablando matemáticamente, la magnitud de la fuerza gravitacional y la fuerza electrostática siguen la ley del cuadrado inverso.
Un tipo diferente de fuerza central puede resultar de la interacción de un resorte con un objeto. La fuerza producida por un resorte es proporcional a la distancia que el resorte se estira desde su longitud de equilibrio. Estirar un resorte dos veces la distancia desde su longitud de equilibrio resultará en una fuerza de atracción dos veces más fuerte. Este tipo de comportamiento se conoce como ley de Hooke y se observa no solo en los resortes, sino en cualquier material linealmente elástico, incluidos la mayoría de los metales sólidos. Cuando un resorte o un material adecuado se ancla en un centro, también puede cumplir los criterios de una fuerza central.
Aunque aumentar la distancia entre objetos o partículas tiene un efecto muy diferente en los sistemas gobernados por la ley del cuadrado inverso frente a la ley de Hooke, ambas fuerzas centrales producirán un movimiento orbital cerrado. Los planetas orbitan alrededor del Sol debido a la gravedad, una fuerza central sujeta a la ley del cuadrado inverso. De manera similar, las partículas cargadas pueden orbitar un centro con carga opuesta debido a la fuerza electrostática. Un hecho algo menos conocido es que un resorte anclado centralmente puede, cuando otras fuerzas son insignificantes, hacer que un objeto orbite el centro. El movimiento armónico simple es uno de esos ejemplos que está limitado a moverse a lo largo de una sola dimensión.