Η κλασική μηχανική είναι ένα πεδίο μελέτης που περιγράφει την κίνηση ενός αντικειμένου ως αποτέλεσμα της μάζας του και των δυνάμεων που ασκούνται πάνω του. Τα αποτελέσματα περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Sir Isaac Newton τον 17ο αιώνα. Ο Νεύτωνας στήριξε την εργασία του σε παλαιότερους επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένων των Galileo Galilei, Johannes Kepler και Christiaan Huygens. Όλες οι θεωρίες στην κλασική μηχανική βασίζονται ή προέρχονται από τις θεωρίες του Νεύτωνα, γι’ αυτό και η κλασική μηχανική αναφέρεται συχνά ως Νευτώνεια μηχανική.
Ο Νεύτων εισήγαγε τους τρεις νόμους της κίνησης στο πιο διάσημο έργο του, Principia Mathematica. Αυτοί οι νόμοι περιγράφουν πώς οι δυνάμεις επηρεάζουν την κίνηση ενός σώματος. Ο πρώτος νόμος δηλώνει ότι ένα σώμα θα παραμείνει σε ηρεμία ή θα κινείται με σταθερή ταχύτητα όταν οι δυνάμεις που ασκούν πάνω του είναι όλες ίσες. Ο δεύτερος νόμος συσχετίζει την επιτάχυνση ενός σώματος με τις δυνάμεις που ασκούν πάνω του και ο τρίτος δηλώνει ότι για οποιαδήποτε ενέργεια, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση.
Η συμπεριφορά των αερίων και των υγρών, η ταλάντωση των ελατηρίων και των εκκρεμών έχουν περιγραφεί όλα χρησιμοποιώντας την κλασική μηχανική. Ο ίδιος ο Νεύτωνας χρησιμοποίησε τους νόμους του για να ορίσει την έννοια της βαρύτητας και την κίνηση των πλανητών γύρω από τον ήλιο. Με τη σειρά τους, αυτές οι θεωρίες οδήγησαν σε πράγματα όπως η Ευρωπαϊκή Βιομηχανική Επανάσταση του 19ου αιώνα και η ανάπτυξη της δορυφορικής τεχνολογίας και των διαστημικών ταξιδιών κατά τον 20ό αιώνα.
Υπάρχουν, ωστόσο, περιορισμοί στις λύσεις της κλασικής μηχανικής. Τα συστήματα που διαθέτουν ακραίες τιμές μάζας, ταχύτητας ή απόστασης όλα αποκλίνουν από τους νόμους του Νεύτωνα. Το μοντέλο του Νεύτωνα, για παράδειγμα, δεν μπορεί να εξηγήσει γιατί τα ηλεκτρόνια παρουσιάζουν ιδιότητες που μοιάζουν με κύμα και σωματίδια, γιατί τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός ή γιατί η δύναμη της βαρύτητας μεταξύ μακρινών γαλαξιών φαίνεται να δρα ακαριαία.
Δύο νέοι κλάδοι της φυσικής έχουν προκύψει: η κβαντική μηχανική και η σχετικότητα. Η κβαντομηχανική, με πρωτοπόρους τους Edwin Schroedinger, Max Planck και Werner Heisenberg, ερμηνεύει τις κινήσεις πολύ μικρών αντικειμένων, όπως τα άτομα και τα ηλεκτρόνια. Τα μεγάλα και μακρινά αντικείμενα καθώς και τα αντικείμενα που ταξιδεύουν με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός περιγράφονται από το σχετικά, το οποίο αναπτύχθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Παρά τους περιορισμούς αυτούς, η Νευτώνεια μηχανική έχει αρκετά πλεονεκτήματα έναντι της κβαντικής μηχανικής και σχετικά. Και τα δύο νεότερα πεδία απαιτούν γνώση προηγμένων μαθηματικών. Ομοίως, οι κβαντικές και σχετικιστικές επιστήμες μπορεί να φαίνονται αντιφατικές επειδή περιγράφουν συμπεριφορές που δεν μπορούν να παρατηρηθούν ή να βιωθούν.
Η Αρχή της Αβεβαιότητας του Heisenberg, για παράδειγμα, δηλώνει ότι είναι αδύνατο να γνωρίζουμε τόσο την ταχύτητα όσο και τη θέση του σώματος. Μια τέτοια αρχή είναι αντίθετη με την καθημερινή εμπειρία. Τα μαθηματικά της Νευτώνειας μηχανικής είναι πολύ λιγότερο απαιτητικά και χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τις κινήσεις των σωμάτων στην καθημερινή ζωή.