Η μηχανή Atwood κατασκευάστηκε για να επιδεικνύει και να επαληθεύει ορισμένους νόμους κίνησης υπό εργαστηριακές συνθήκες. Το μηχάνημα πήρε το όνομά του από τον άνθρωπο που το εφηύρε και το κατασκεύασε, τον αιδεσιμότατο Τζορτζ Άτγουντ. Η μηχανή Atwood αποτελείται ουσιαστικά από δύο μάζες που αναρτώνται από μια χορδή πάνω από μια τροχαλία και χρησιμοποιείται για να δείξει την κατάσταση σταθερής επιτάχυνσης που βιώνουν και οι δύο μάζες όταν οι μάζες δεν ισούνται μεταξύ τους. Σήμερα, κάθε μηχανή που κατασκευάζεται με παρόμοιο τρόπο για αυτό το σκοπό εξακολουθεί να ονομάζεται Μηχανή Atwood και μηχανές αυτού του τύπου εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται συνήθως στη διδασκαλία για την επίδειξη ορισμένων νόμων της φυσικής.
Εφαρμόζοντας τον δεύτερο νόμο κίνησης του Νεύτωνα, μπορούμε να υπολογίσουμε ότι όταν οι δύο μάζες που αιωρούνται από μια χορδή πάνω από μια τροχαλία είναι άνισες, θα προκύψει επιτάχυνση καθώς η μεγαλύτερη μάζα πέφτει προς τα κάτω και η μικρότερη μάζα έλκεται προς τα πάνω και ότι αυτή η επιτάχυνση θα είναι σταθερή και για τις δύο μάζες. Αυτό θα γινόταν υπό ιδανικές συνθήκες και δεν λαμβάνει υπόψη την τριβή ή την τάση οποιασδήποτε χορδής ή σύρματος να τεντώνεται. Και οι δύο αυτοί παράγοντες μπορούν να υπολογιστούν και να συνυπολογιστούν σε τυχόν μετρημένες παρατηρήσεις οποιασδήποτε απόδειξης αυτού του νόμου χρησιμοποιώντας μια μηχανή Atwood.
Η βασική κατασκευή μιας μηχανής Atwood είναι απλή. Μια κατακόρυφη βάση με μια τροχαλία τοποθετημένη σε έναν βραχίονα επιτρέπει στις δύο μάζες να αναρτώνται από την τροχαλία με ένα μόνο κορδόνι. Η τροχαλία μπορεί να τοποθετηθεί με οποιονδήποτε τρόπο, αρκεί οι χορδές να κρέμονται κάθετα, αλλά στην αρχική έκδοση και στις περισσότερες άλλες μηχανές αυτού του τύπου, η τροχαλία τοποθετείται έτσι ώστε ο άξονάς της να στηρίζεται και να περιβάλλεται από άλλα τέσσερα τροχούς, σε μια προσπάθεια να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η τριβή. Οποιαδήποτε έκδοση της μηχανής του Atwood θα έχει επίσης τα μέσα να μετρήσει την απόσταση που διανύει κάθε μάζα κατά τη διάρκεια της επίδειξης ή του πειράματος.
Η μηχανή παρέχει έναν τρόπο στους μαθητές και τους επιστήμονες να επιβεβαιώσουν μέσω επίδειξης και να κατανοήσουν καλύτερα τον δεύτερο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα και άλλες αρχές της φυσικής και της μηχανικής. Οι δύο μάζες που θα κρεμαστούν από τις άκρες της χορδής, για παράδειγμα, δεν θα κινηθούν μόνες τους όσο είναι ίσες. Η αλλαγή μιας από τις μάζες έτσι ώστε να μην είναι ίσες θα έχει ως αποτέλεσμα η μία να επιταχύνει προς τα πάνω και η άλλη προς τα κάτω, και οι δύο με ίσο και σταθερό ρυθμό που δεν αλλάζει ανεξάρτητα από το μέγεθος μιας από τις δύο μάζες. Μια πολύ μεγάλη μάζα και μια πολύ μικρή μάζα θα επιταχυνθούν και οι δύο με τον ίδιο σταθερό ρυθμό με δύο μάζες που διαφέρουν ελάχιστα, και αυτό το μηχάνημα επιτρέπει να αποδειχθεί αυτό το γεγονός σε εργαστηριακές συνθήκες.