Η Νευτώνεια μηχανική είναι η μελέτη της αιτιώδους σχέσης, στον φυσικό κόσμο, μεταξύ δύναμης, μάζας και κίνησης. Ο φυσικός φιλόσοφος και επιστήμονας του 17ου αιώνα, Ισαάκ Νεύτων, ανέπτυξε ένα σύνολο καθολικών αρχών, κομψών στην απλότητά τους, για να βοηθήσουν στην εξήγηση και την πρόβλεψη της κίνησης των αντικειμένων στον φυσικό κόσμο και τον βαθμό στον οποίο αυτά τα αντικείμενα αλλάζουν τη σχετική κίνησή τους αλληλεπιδρώντας με εξωτερικές δυνάμεις . Ο Νεύτων ενσάρκωσε την αλληλεπίδραση μεταξύ των φυσικών εννοιών της δύναμης, της μάζας και της επιτάχυνσης στους τρεις νόμους της κίνησής του. Η ικανότητα αυτών των μηχανικών να περιγράφουν με ακρίβεια το φυσικό φαινόμενο υπό παρατήρηση προέρχεται από την εφαρμογή αυτών των διακριτών νόμων της κίνησης.
Ο πρώτος νόμος της κίνησης υποστηρίζει ότι ένα σώμα σε κίνηση τείνει να παραμένει σε κίνηση και ένα σώμα σε ηρεμία τείνει να παραμένει σε ηρεμία. Αυτή η αρχή εξηγεί την έννοια της αδράνειας, δηλαδή την εφαρμογή της δύναμης που απαιτείται για να κινηθεί ένα ακίνητο αντικείμενο. Ομοίως, η επιβράδυνση ενός σώματος, που διαφορετικά κινείται με σταθερή ταχύτητα, μπορεί να συμβεί μόνο όταν μια εξωτερική δύναμη ενεργεί πάνω του. Για παράδειγμα, μια σφαίρα που εκτοξεύτηκε από ένα τουφέκι θα συνέχιζε την κίνησή της προς μια ορισμένη κατεύθυνση συνεχώς, αν δεν υπήρχαν οι ταυτόχρονες δυνάμεις βαρύτητας και η αντίσταση του αέρα στην ατμόσφαιρα. Αυτές οι δυνάμεις δρουν μαζί στη σφαίρα για να την αναγκάσουν να σταματήσει σε μια ορισμένη απόσταση από το σημείο όπου εκτοξεύτηκε αρχικά.
Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα είναι ένας μαθηματικός ή ποσοτικός τύπος που περιγράφει την εγγενή φύση της δύναμης. Ο Νεύτωνας υπέθεσε ότι η ποσότητα της δύναμης που ασκείται είναι ευθέως ανάλογη με τη μάζα ενός σώματος, επί την επιτάχυνσή του ή f=ma. Εάν δύο διαφορετικά σώματα κινούνται με σταθερή επιτάχυνση, το αντικείμενο με τη μεγαλύτερη μάζα θα παράγει τη μεγαλύτερη δύναμη. Αυτή η αρχή μπορεί να απεικονιστεί με το παράδειγμα ενός αυτοκινήτου και μιας ατμομηχανής που ταξιδεύουν το ένα προς το άλλο με ίσο ρυθμό ταχύτητας. Όταν τα δύο αντικείμενα συγκρούονται, η δύναμη που ασκείται στο αυτοκίνητο θα είναι πολύ μεγαλύτερη λόγω της πολύ μεγαλύτερης μάζας της ατμομηχανής.
Ο τρίτος νόμος της κίνησης μπορεί να συνοψιστεί με τη δήλωση για κάθε ενέργεια, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση. Με άλλα λόγια, οι δυνάμεις δύο σωμάτων που δρουν το ένα πάνω στο άλλο είναι πάντα ίσες και ακριβώς αντίθετες. Για παράδειγμα, η δύναμη που ασκεί ένα ρόπαλο του μπέιζμπολ σε ένα ρόπαλο είναι ίση και αντίθετη με τη δύναμη που ασκεί το ρόπαλο στο μπέιζμπολ.
Η Νευτώνεια μηχανική παρέχει αναλυτικά εργαλεία που μπορεί να χρησιμοποιήσει ένας παρατηρητής για να προβλέψει με ακρίβεια τις αλλαγές στην κίνηση ενός σώματος που προκύπτουν από εξωτερικές δυνάμεις που επενεργούν σε αυτό. Αυτές οι αρχές ισχύουν εξίσου για την κίνηση μεγάλων ουράνιων αντικειμένων ή την κίνηση μιας απλής μπάλας του τένις. Χρησιμοποιώντας διανύσματα για να απεικονίσει το μέγεθος και την κατεύθυνση ενός σώματος σε κίνηση, καθώς και τον τρόπο με τον οποίο οι εξωτερικές δυνάμεις επηρεάζουν αυτό το σώμα, ένας παρατηρητής μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια την καθαρή προκύπτουσα ταχύτητα και κατεύθυνση ενός σώματος — που είναι το άθροισμα όλων των εξωτερικές δυνάμεις που δρουν σε αυτό το σώμα σε οποιαδήποτε δεδομένη χρονική στιγμή.