Biomecanica umană, ca disciplină riguroasă, este fuziunea relativ modernă a celor două științe antice: fiziologie și inginerie. Cercetarea biomecanicii a existat dintotdeauna, de la cei mai timpurii oameni care au extras un os dintr-o carcasă de animal și l-au folosit cu succes pentru a ridica o piatră grea sub care s-au îngropat larve de insecte gustoase. Cu toate acestea, abia în anii 1970, odată cu progresul tehnologic în măsurarea și calculul electronic, principiile mecaniciste au devenit o influență primordială în înțelegerea sistemelor biologice. Articulația genunchiului uman, de exemplu, este modelată în mod obișnuit ca, chiar definită ca o balama sau o pârghie mecanică. Această abordare a anatomiei umane se extinde la multe domenii variate dincolo de medicină, inclusiv performanța atletică și designul industrial.
Nu este că genunchiul uman nu a fost analogizat ca balama de către fiziologii anteriori care studiau structurile și funcția părților corpului. Ingineria mecanică este o știință practică în limbajul matematicii. Când a devenit posibil să se măsoare cu precizie numeroasele părți ale unui genunchi și toleranțele acestora la forțele mecanice, a fost o punte ușoară să conectați aceste numere în ecuații de inginerie cunoscute care definesc atributele fizice ale unei balamale sau pârghii. Astfel de măsurători și calcule, numite biometrie, sunt folosite pentru a îmbunătăți protezele, cum ar fi articulațiile artificiale de înlocuire a șoldului. Biomecanica umană este încercarea de a defini nu doar o articulație osoasă, ci întregul corp uman – structura, designul și funcționarea sa – ca ceva reprezentabil prin simulare pe computer.
Scopul principal al biomecanicii, așa cum se aplică corpului uman, a fost în mare parte acela de a îmbunătăți sănătatea. Un exemplu în acest sens este evaluarea sănătății inimii cardiovasculare prin măsurători ale fluxului sanguin și aplicarea acestora la principiile de inginerie care guvernează dinamica fluidelor, comportamentul fizic al lichidelor. Una dintre cele mai cunoscute aplicații ale biomecanicii umane este kinesiologia, studiul mișcării. Aceasta a fost o contribuție semnificativă la industria sportului.
Principiul de inginerie numit optimizare determină valorile specifice ale unui sistem mecanic, cum ar fi un motor motor, pentru a atinge o anumită stare, cum ar fi eficiența sau toleranța la erori. Cu măsurători relevante ale unui anumit atlet și un model al biomecanicii umane a alergării, este, în mod similar, posibil să se calculeze forma optimă, pasul și alte valori pentru o șansă la recordul mondial. Prin aceleași metode, s-ar putea demonstra că biomecanica corectă pentru un anumit ulcior de baseball dictează mingea sa rapidă cu degetele despicate ar trebui să fie aruncată cu mai multă îndoire și mai puțină solicitare de cuplu la articulația cotului articulat. Tehnologiile de măsurare și analiză sunt ceea ce a condus domeniul modern al biomecanicii umane. Senzorii, cum ar fi accelerometrele pentru măsurarea vitezei, sistemele de camere de captare a mișcării tridimensionale de mare viteză și computerele puternice capabile să simuleze performanța unor sisteme foarte complexe sunt toate exemple de instrumente care permit studiul corpului ca sistem mecanic.