作用線

圖中的點線即為作用線，往力向量的兩個方向延伸，在定義力臂時會用到作用線

作用線（line of action）是物理学的名詞，力（F→）的作用線是以幾何方式表示力作用的位罝和方向。作用線是通過力作用點的直线，方向和向量F→的方向相同。力矩就是力的作用線和旋轉軸之間的垂直距離。

在要瞭解多個作用在物體上的力，所產生的總合效果時，會需要用在作用線的概念。例如兩個力的大小相等，作用在一剛體上，延著同一條作用線，但方向相反，兩者會抵消，不會有淨力或淨力矩。但若兩者的作用線平行，但不是同一條線，就會產生淨力矩，使其繞固定軸旋轉。

計算力矩

配合圖中的幾何，要計算一作用點和旋轉軸距離為${\vec {r}}$的力${\vec {F}}$，所產生的力矩，有三種等效的計算方式：

${\begin{aligned}||{\vec {\tau }}||&=||{\vec {r}}\times {\vec {F}}||\\&=rF_{\perp }\\&=r_{\perp }F\\&=||rF\sin \theta ||\,,\end{aligned}}$

其中${\vec {r}}\times {\vec {F}}$是叉积，$F_{\perp }$是${\vec {F}}$和${\hat {r}}$垂直的分量，$r_{\perp }$是力臂，$\theta$是${\vec {r}}$和${\vec {F}}$的夾角。