I allmänhet kan tröghetsmomentet inte vara negativt. Detta kan ses från dess matematiska definition, där alla massor är icke-negativa och kvadraterna på avstånden alltid är positiva.
Det finns dock vissa situationer där ett negativt tecken används i samband med tröghetsmomentet. Ett sådant fall är när man överväger ett roterande system med flera objekt. Om några av objekten roterar i motsatta riktningar kan systemets totala tröghetsmoment skrivas som summan av positiva och negativa termer.
I dessa situationer innebär det negativa tröghetsmomentet inte att de enskilda objekten har negativa massor eller avstånd. Istället återspeglar det det faktum att systemet har inre vinkelmoment som motverkar rotationen av föremålen i en viss riktning.