在力学里，自由度指的是力学系统的独立坐标的个数。力学系统由一组坐标来描述。比如一个质点的三维空间中的运动，在笛卡尔坐标系中，由x,y,z三个坐标来描述；或者在球坐标系中，由α，β，γ三个坐标描述。描述系统的坐标可以自由的选取，但独立坐标的个数总是一定的，即系统的自由度。一般而言，N个质点组成的力学系统由3N个坐标来描述。但力学系统中常常存在着各种约束，使得这3N个坐标并不都是独立的。对于N个质点组成的力学系统，若存在m个完整约束，则系统的自由度减为 S=3N-m。
机器人设计中的机械臂自由度是比较大的，如果采用多舵机提供动力分别传动的话就更复杂了。现在用的最多的工业机器人一般都是六轴的，但是最近推出来的一些人机协作机械臂却是7个自由度
自由度只和分子的样子有关系的。单原子分子，只能平动，也就是在三维坐标系啊只能往三个方向动，因此自由度为3刚性双原子分子，不单单有平动，两个原子之间还有正转动反转动，多了2个自由度，因此为5刚性三原子分子，因为三个原子排列一定不是直线，又多1个自由度，因此为6。
