Η στατική ισορροπία είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στη φυσική για να περιγράψει μια κατάσταση στην οποία οι συνολικές δυνάμεις που δρουν σε ένα αντικείμενο σε ηρεμία αθροίζονται στο μηδέν. Με άλλα λόγια, οι δυνάμεις που τραβούν το αντικείμενο σε διαφορετικές κατευθύνσεις ισορροπούν, με αποτέλεσμα το αντικείμενο να παραμένει ακίνητο. Για να βρίσκεται ένα αντικείμενο σε στατική ισορροπία, πρέπει επίσης να βρίσκεται σε μεταφορική ισορροπία και σε περιστροφική ισορροπία, που σημαίνει ότι οι εξωτερικές δυνάμεις και οι εξωτερικές ροπές που δρουν στο αντικείμενο πρέπει να αθροίζονται ακριβώς στο μηδέν.
Στη φυσική, οι δυνάμεις κίνησης περιγράφονται συχνά με όρους διανυσμάτων. Ένα διάνυσμα είναι μια αφηρημένη μαθηματική έννοια που χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει τόσο την κατεύθυνση όσο και το μέγεθος μιας δύναμης. Εάν ένα κιβώτιο τραβούνταν σε μια ορισμένη απόσταση προς τα αριστερά, για παράδειγμα, το διάνυσμα θα έδειχνε τόσο την κατεύθυνση της δύναμης όσο και την απόσταση που τραβήχτηκε το κιβώτιο.
Ο πρώτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα δηλώνει ότι ένα αντικείμενο θα παραμείνει σε σταθερή ταχύτητα εάν το άθροισμα των διανυσματικών δυνάμεων σε αυτό το αντικείμενο είναι μηδέν. Τα αντικείμενα που βρίσκονται σε ηρεμία θα παραμείνουν σε ηρεμία εκτός εάν τα ασκήσει δύναμη, και τα αντικείμενα σε κίνηση θα παραμείνουν, ομοίως, με την ίδια ταχύτητα, εκτός εάν τα ασκηθούν. Το διανυσματικό άθροισμα ονομάζεται επίσης προκύπτουσα δύναμη ή καθαρή δύναμη.
Σε μια περίπτωση στατικής ισορροπίας, οι δυνάμεις ενεργούν σε ένα αντικείμενο, αλλά το διανυσματικό άθροισμα όλων των δυνάμεων που δρουν σε αυτό το αντικείμενο είναι μηδέν. Αυτό σημαίνει ότι τα αντίθετα διανύσματα αλληλοεξουδετερώνονται ακριβώς, με αποτέλεσμα τη μηδενική καθαρή δύναμη στο αντικείμενο. Αν και υπάρχουν δυνάμεις, το αντικείμενο παραμένει ακίνητο. Για να συνεχίσουμε το παράδειγμα που δίνεται παραπάνω, εάν το κιβώτιο τραβούνταν και αριστερά και δεξιά ταυτόχρονα με ακριβώς την ίδια ποσότητα δύναμης και ακριβώς αντίθετη ροπή, όλα τα διανύσματα θα ήταν ακριβώς αντίθετα μεταξύ τους και το κιβώτιο δεν θα κινούνταν. Θα ήταν σε στατική ισορροπία.
Όταν οι εξωτερικές δυνάμεις που δρουν σε ένα αντικείμενο αλληλοεξουδετερώνονται, το αντικείμενο λέγεται ότι βρίσκεται σε μεταφορική ισορροπία, η πρώτη συνθήκη απαραίτητη για τη στατική ισορροπία. Η δεύτερη συνθήκη είναι η περιστροφική ισορροπία. Σε περιστροφική ισορροπία, η καθαρή ροπή ή δύναμη περιστροφής που ασκεί το αντικείμενο πρέπει να είναι μηδέν. Εάν, για παράδειγμα, το κιβώτιο τραβιέται δεξιά και αριστερά, αλλά επίσης στρίβεται γύρω από έναν άξονα, δεν θα βρίσκεται σε στατική ισορροπία, γιατί η ροπή θα το αναγκάσει να κινηθεί. Θα απαιτηθεί ίση και αντίθετη δύναμη ροπής για να τεθεί το κιβώτιο σε περιστροφική ισορροπία.