Fizica pendulului este folosită pentru a descrie mișcarea de balansare a unui pendul care este cauzată de gravitație. Pentru a crea un pendul, o greutate, numită bob, este atârnată dintr-un punct fix, numit pivot. Tragând pendulul înapoi și eliberându-l, acesta se va balansa înainte și înapoi datorită forței gravitaționale și a tensiunii de-a lungul sforii sau sârmei de care este atârnată greutatea. Mișcarea continuă ca urmare a inerției.
Conform legii de bază a inerției, indiferent dacă un corp este în repaus sau în mișcare, el va continua în acea stare dacă nu este acționat de o forță externă. În cazul fizicii pendulului, pendulul va continua să se balanseze dacă nu acționează o forță externă pentru a-l opri. Deoarece nu acționează asupra ei forțe externe, acesta poate continua să oscileze la infinit prin același arc.
Acțiunea unui pendul este un bun exemplu de conservare a energiei mecanice. Această lege a fizicii spune că energia dintr-un sistem rămâne întotdeauna constantă. Cu alte cuvinte, suma energiei este întotdeauna aceeași și energia nu poate fi creată sau distrusă. Există multe tipuri diferite de stări de energie în care se poate afla un obiect, cum ar fi cinetice, potențiale, chimice, nucleare și termice. Stările de energie potențiale și cinetice sau în mișcare sunt cele care sunt măsurate și observate în fizica pendulului.
Când un pendul se balansează, starea sa de energie se schimbă în funcție de locul în care se află bob-ul, dar ceea ce rămâne același este suma totală a potențialului și a energiei cinetice a bobului – cu alte cuvinte, energia este conservată. În punctul cel mai înalt al pendulului, acesta nu are viteză și toată energia din sistem este potențială. Pe măsură ce cade prin arc, bob-ul câștigă viteză și energie cinetică în timp ce pierde energia potențială. Odată ce trece prin partea de jos a arcului, începe să încetinească și pierde energie cinetică în timp ce câștigă înălțime și energie potențială. Deși energia cinetică și potențială variază, măsurătorile fizicii pendulului arată că totalul rămâne același în toate punctele arcului pendulului.
În fizica pendulului, rezistența aerului și frecarea sunt presupuse a fi inexistente pe bob. Deoarece energia unui sistem pendul este conservată, se spune că are mișcare perpetuă, care poate continua la nesfârșit atâta timp cât nu se pierde energie pentru alte obiecte sau împrejurimi. Faptul că un pendul continuă să se balanseze în același mod în timp este motivul pentru care a fost folosit în ceasuri pentru a ține timpul și a fost folosit inițial pentru a măsura forța gravitațională.