Titik keseimbangan sistem dinamis yang dinyatakan oleh persamaan diferensial biasa merupakan solusi dari sistem tersebut yang tidak berubah terhadap waktu (bila sistemnya gayut waktu). Misalnya pada pendulum (dalam pengaruh gaya gravitasi bumi) ketika berada pada posisi diam tergantung vertikal ke bawah, atau ke atas. Pada saat pendulum terdiam vertikal ke bawah, pendulum tidak akan bergerak sampai ada gaya luar yang bekerja padanya selain gaya gravitasi. Keadaan ini dinamakan titik keseimbangan yang stabil karena pendulum tidak mudah berubah posisi. Berbeda bila pendulum dalam keadaan diam vertikal ke atas, ketika gaya gravitasi bekerja pada pendulum walaupun tanpa gaya luar lain, pendulum akan berayun. Tentu saja ada jeda waktu sebelum pendulum mulai berayun. Dalam jeda waktu inilah pendulum berada pada titik keseimbangan. Hanya saja titik keseimbangan ini tidak stabil sehingga posisi pendulum mudah berubah.
Secara matematis, titik $x\in\mathbb{R}^{n}$ adalah titik keseimbangan untuk persamaan diferensial biasa yang berbentuk\[
\dfrac{dx}{dt}=f\left(t,x\right)
\]
jika $f\left(t,x\right)=0$ untuk seluruh$t$.
Devinisi ini mirip dengan titik keseimbangan tertentu yaitu untuk persamaan diferensial yang berbentuk
\[
x_{k+1}=f\left(k,x_{k}\right)
\]
jika $f\left(k,x\right)=0$ untuk seluruh $k=0,1,2,\ldots$.
Contoh :
Misalkan suatu pendulum berbentuk batang silinder padat, dimana geraknya dinyatakan oleh persamaan diferensial biasa orde 2 berikut\begin{equation}
\dfrac{d^{2}\theta}{dt^{2}}+6g\sin\theta=0
\end{equation}
dengan $g$ adalah percepatan gravitasi bumi, $\theta$ adalah sudut yang dibentuk oleh pendulum. Berdasarkan definisi yang telah dijelaskan, maka titik keseimbangan pendulum diperoleh bila ruas kiri pada persamaan (1) sama dengan 0. Kondisi ini diperoleh bila$\theta=0$, sehingga suku pertama di ruas kiri sama dengan 0 serta $\sin\theta=0$. Ingat, secara matematis nilai $\sin\theta$ akan bernilai 0 bila $\theta=0,\pi,2\pi,\ldots,n\pi$ dengan $n$ adalah bilangan bulat \textit{real}. Maka titik keseimbangan dari pendulum adalah pada $\theta=0,\pi$. Bila $\theta=2\pi$, posisi pendulum akan kembali pada titik asal, seperti digambarkan berikut
 |
| Titik keseimbangan pendulum pada saat $\theta=0$ |
 |
| Titik keseimbangan pendulum pada saat $\theta=\pi$ |
