自由度とは、ある時間における物体の位置と姿勢を特定するのに必要な独立座標の数。「部品の自由度は3」や、「3自由度モデル」などのように使う。例えば、振り子は軸周りの角度だけがわかれば位置と姿勢を特定できるので自由度は1となる。また3次元空間で何も拘束されていない物体の位置と姿勢は、直交座標系の重心位置（ｘ，ｙ，ｚ）の3つの独立座標と、物体に固定された座標系に関する、「Ｚ-Ｙ-Ｘ系オイラー角」（「ロール・ピッチ・ヨー角」）による、（φ（ファイ）, θ（シータ）, ψ（プサイ））の3つの角度の、計6つの独立座標によって位置と姿勢が特定できるので、この物体の自由度は6となる。なお位置や姿勢を特定する方法は直交座標系、Ｚ-Ｙ-Ｘ系オイラー角以外の独立座標でも問題無い。独立座標である限りそこから導き出される自由度の数は変わる事はない。／DOF [Degrees of Freedom（英）]