Těžiště (hmotný střed) je působiště tíhové síly působící na těleso. Ve skutečnosti je mezi pojmy těžiště a hmotný střed principiální rozdíl. Těžiště zavádíme jako působiště výslednice tíhových sil působících na jednotlivé části tělesa v tíhovém poli (nebo také můžeme říci, že je to bod, vůči němuž je výsledný moment působících tíhových sil nulový). Pojem těžiště tedy ztrácí význam v beztížném stavu. Hmotný střed je bod, který je pevně určen tvarem tělesa a rozložením hustoty. Nezávisí na přítomnosti vnějšího silového pole. V homogenním tíhovém poli (např. v těsné blízkosti zemského povrchu) oba pojmy splývají a velmi často se používají jako synonyma. V nehomogenním tíhovém poli je však nutno oba pojmy rozlišovat.
Těžiště je takový bod, že působení tíhové síly na něj má stejný účinek jako působení na celé těleso. Má-li být těleso podepřeno (nebo zavěšeno) v jednom bodě tak, aby tíhová síla byla vyrovnána, pak svislá těžnice musí procházet bodem podepření nebo závěsu.
Těžiště může ležet i mimo těleso (například v jeho dutině).
Jestliže spojíme dvě tělesa v jedno, bude jeho těžiště ležet na úsečce spojující těžiště obou částí.
Kroutící moment čili moment síly v bodě m1 vůči těžišti je roven m1g(xT − x1).
Součin m1g je gravitační síla.
Rozdíl (xT − x1) je délka ramena páky.
g = gravitační zrychlení
m = hmotnost
x = souřadnice x
Jestliže dva hmotné body jsou pevně propojeny, pak jejich těžiště leží na úsečce mezi nimi, kde se vyrovnávají jejich momenty sil (kroutící momenty čili síla krát poloměr otáčení), viz páka.
( x T − x 1 ) m 1 g = ( x 2 − x T ) m 2 g x T ( m 1 + m 2 ) = x 1 m 1 + x 2 m 2 m = m 1 + m 2 x T = x 1 m 1 + x 2 m 2 m = ∑ m i x i m {\displaystyle {\begin{matrix}(x_{T}-x_{1})m_{1}g=(x_{2}-x_{T})m_{2}g\\x_{T}(m_{1}+m_{2})=x_{1}m_{1}+x_{2}m_{2}\\m=m_{1}+m_{2}\\x_{T}={\frac {x_{1}m_{1}+x_{2}m_{2}}{m}}={\frac {\sum m_{i}x_{i}}{m}}\end{matrix}}}
Všechny výše uvedené vztahy pro těžiště lze jednoduše odvodit z momentové rovnováhy sil. Tj. výpočet těžiště vyplývá také z Varignonovy věty (nazývaná také jako momentová věta či ve fyzice známá jako 2. věta impulsová), která zní „Algebraický součet statických momentů všech sil v soustavě k libovolně zvolenému momentovému středu je roven statickému momentu výslednice této soustavy k témuž středu.
Hmotný střed, kolem kterého obíhají kosmická tělesa na svých drahách, se nazývá barycentrum. U dvou těles stejné hmotnosti je barycentrum uprostřed spojnice jejich těžišť, u těles s výrazně rozdílnou hmotností leží barycentrum uvnitř hmotnějšího tělesa. Barycentrum leží vzhledem k poměru hmotnosti obou těles na spojnici Měsíc–Země asi 1700 km pod zemským povrchem. Barycentrum sluneční soustavy je při rovnoměrnějším rozložení planet uvnitř Slunce, v jiné roky zase vně.
Poloha těžiště těla člověka nebo živých tvorů je obecně proměnlivá v závislosti na pohybu člověka a jeho segmentů, na okamžitém množství přijaté či vyloučené potravy atp.
tabulky technických profilů (profil UPN 50, těžiště plochy průřezu profilu je ve vzdálenosti ys=13.7 mm.Výpočet těžiště se vždy zahajuje volbou souřadného systému (od počátku souřadného systému se odměřují souřadnice lokálních těžišť). V závislosti na volbě souřadného systému, mohou být lokální nebo výsledné souřadnice těžiště kladné, nulové nebo záporné.
Mnoho technických profilů je tabelizovaných a těžiště plochy a další parametry průřezu lze nalézt v tabulkách.