ניתן לחשב חישובים מסוימים במכניקה תוך הפשטה של המערכת, כאילו הגוף או מערכת הגופים הם גוף נקודתי הנמצא בנקודת מרכז המסה וכל המסה של המערכת מרוכזת שם. הנחה זו מפשטת מאוד את החישובים, שכן אין צורך להתחשב בממדיו של הגוף, בצורתו או בכיווניות שלו ומתאימה לחישובים המסתמכים עלחוקי התנועה של ניוטון לצורך חישוב התנועה הקווית של המערכת.
למרכז המסה תפקיד חשוב בתיאור שלמכניקה של גוף קשיח, כלומר של גוף שאינו משנה את צורתו. את תנועתו של גוף קשיח ניתן לתאר כמורכבת מתנועה קווית של מרכז המסה, ומתנועה סיבובית של הגוף סביב ציר סיבוב העובר דרך מרכז המסה. הפעלת כוח על גוף קשיח יכולה להביא לתנועה קווית שלו ו\או לתנועה סיבובית שלו סביב מרכז המסה. בפרט, כח המופעל על ציר העובר דרך מרכז המסה לא יגרום לסיבוב של הגוף הקשיח. כהדגמה לכך, עצם הנמצא על נקודת משען בודדת ימצא בשיווי משקל אם מרכז המסה נמצא על אותו ציר אנכי כמו נקודת המשען (ראו בתמונה).
מרכז המסה משמש גם בתיאור כוח הכובד, אז הוא מכונה גם "מרכז הכובד". על פיחוק הכבידה של ניוטון,, כוח הכבידה נמצא ביחס הפוך לריבוע המרחק בין הגופים כאשר הם מסות הגופים. כיוון שהמרחק נמדד בין שתי נקודות, יש בעיה בהגדרת המרחק בין גופים שאינם נקודתיים. על מנת לפתור זאת, יש לדעת באילו נקודות במרחב יש לרכז את מסתו של כל גוף כך שתכונות המערכת לא ישתנו. נקודות אלו הן מרכזי המסות, ועל פיהן ניתן לחשב את המרחק בין הגופים.
מקומו של מרכז המסה הוא פונקציה של המקום והמסה של כל הגופים המרכיבים את המערכת.
נוח להשתמש במערכת צירים שראשיתה ממוקמת במרכז המסה ונעה יחד איתו. זאת כיוון שמרכז המסה של מערכת נע בהשפעתכוחות חיצוניים בלבד, כלומר רק כוחות שמופעלים על המערכת מבחוץ משפיעים על תנועתו. כמו כן ניתן לפרק את האנרגיה הקינטית של מערכת לאנרגיה הקינטית של החלקים המרכיבים אותה יחסית למרכז המסה ועוד האנרגיה הקינטית של גוף נקודתי בעל המסה הכוללת של המערכת שנמצא במרכז המסה. במקרים בהם לא פועלים כוחות חיצוניים או פועל כח הגרביטציה בלבד, תנועת מרכז המסה פשוטה לחישוב. כך ניתן לדוגמה לפרק תנועה מורכבת שלגוף צפיד לתנועה של מרכז המסה שלו וסיבוב של הגוף סביב מרכז המסה.
שני גופים (כוכב ולווין) מסתובבים סביב מרכז המסה שלהם.
במערכת המורכבת משני גופים הנמשכים זה לזה על ידי כח הגרביטציה (כגוןכוכב ולוויין), כל אחד מן הגופים נע במסלולאליפטי סביב מרכז המסה המשותף שלהם. כך למשלכדור הארץ נע במסלול אליפטי סביב מרכז המסה של כדור הארץ והשמש (ולא סביב השמש עצמה).
הטייס, המחזיק באחריות לבטיחות הטיסה, אחראי גם על ביצוע מתאים של פיזור הנוסעים והמטען בצורה שתאפשר למרכז הכובד להישאר בתוך טווח התנועה המותר שלו, על פי ספרות יצרן המטוס. לעיתים, הנושא באחריות זו הואפקח העמסה.
דוגמה לאופן חישוב מרכז הכובד בכלי טיס. חלקם משתמשים בנקודה הקדמית ביותר כנקודת הייחוס
נקודה נייטרלית - היא הנקודה הגאומטרית האחורית ביותר בה יכול להימצא מרכז הכובד של מטוס יציב סטטית. כלומר בהופעת הפרעה, המטוס ישאף לחזור למצב המקורי - למצב של איזון מחודש. מסומנת כ-.
נקודת מגבלה קדמית - היא הנקודה הגאומטרית הקדמית ביותר בה יכול להימצא מרכז הכובד של מטוס בטיסה ישרה ואופקית בעילוי מקסימלי. מסומנת כ-. תהליכים כמוסיבוב (רוטציה) במהלךהמראה אותמרון מזיזים את המגבלה הקדמית לאחור.
במתמטיקה הרעיון שמרכז מסה הוא נקודה יחידה עוזר בפתירת בעיות בגאומטריה, כשהצבת מסות בנקודות שונות ואז חישוב מרכז המסה בדרכים שונות היא דרך שפותרת שאלות רבות[1]
