Žmogaus biomechanika, kaip griežta disciplina, yra gana moderni dviejų senovės mokslų – fiziologijos ir inžinerijos – sintezė. Biomechanikos tyrinėjimai visada egzistavo nuo pirmųjų žmonių, kurie iš gyvūno skerdenos ištraukė kaulą ir sėkmingai panaudojo jį sunkiam akmeniui pakelti, po kuriuo rausėsi skanūs vabzdžių gabalėliai. Tačiau tik aštuntajame dešimtmetyje, technologinei pažangai elektroninių matavimų ir skaičiavimų srityje, mechaniniai principai tapo pagrindine įtaka biologinių sistemų supratimui. Pavyzdžiui, žmogaus kelio sąnarys įprastai modeliuojamas kaip mechaninis vyris arba svirtis, netgi apibrėžiamas kaip. Šis požiūris į žmogaus anatomiją apima daugybę įvairių sričių, išskyrus mediciną, įskaitant sportinius rezultatus ir pramoninį dizainą.
Tai nereiškia, kad ankstesni fiziologai, tyrinėję kūno dalių struktūras ir funkcijas, žmogaus kelio nebuvo analogiški kaip vyriai. Mechanikos inžinerija yra praktinis mokslas matematikos kalba. Kai tapo įmanoma tiksliai išmatuoti daugybę kelio dalių ir jų mechaninių jėgų toleranciją, buvo lengva sujungti šiuos skaičius į žinomas inžinerines lygtis, kurios apibrėžia vyrio ar svirties fizines savybes. Tokie matavimai ir skaičiavimai, vadinami biometriniais duomenimis, naudojami protezavimui, pavyzdžiui, dirbtiniams klubo sąnarių pakeitimui, tobulinti. Žmogaus biomechanika yra bandymas apibrėžti ne tik kaulo sąnarį, bet ir visą žmogaus kūną – jo struktūrą, dizainą ir veikimą – kaip tai, ką galima reprezentuoti naudojant kompiuterinį modeliavimą.
Pagrindinis biomechanikos tikslas, taikomas žmogaus kūnui, daugiausia buvo sveikatos gerinimas. To pavyzdys yra širdies ir kraujagyslių sistemos sveikatos įvertinimas, matuojant kraujotaką ir taikant juos inžineriniams principams, reguliuojantiems skysčių dinamiką, fizinę skysčių elgseną. Vienas iš dažniausiai žinomų žmogaus biomechanikos pritaikymų yra kineziologija, judėjimo tyrimas. Tai buvo reikšmingas indėlis į sporto industriją.
Inžinerinis principas, vadinamas optimizavimu, nustato konkrečias mechaninės sistemos, pvz., variklio variklio, vertes, kad būtų pasiekta tam tikra būsena, pvz., efektyvumas arba atsparumas gedimams. Turint atitinkamus konkretaus sportininko matavimus ir žmogaus bėgimo biomechanikos modelį, panašiai galima apskaičiuoti jo optimalią formą, žingsnį ir kitas reikšmes, kad būtų galima pasiekti pasaulio rekordą. Tais pačiais metodais būtų galima įrodyti, kad teisinga konkretaus beisbolo ąsočio biomechanika lemia, kad greitasis kamuoliukas su perskeltais pirštais turi būti sviedžiamas daugiau lenkimo ir mažesnio sukimo momento įtempimo ties alkūnės jungtimi. Matavimo ir analizės technologijos yra tai, kas paskatino šiuolaikinę žmogaus biomechanikos sritį. Jutikliai, tokie kaip akselerometrai greičiui matuoti, didelės spartos trimatės judesį fiksuojančios kamerų sistemos ir galingi kompiuteriai, galintys imituoti labai sudėtingų sistemų veikimą, yra įrankių, leidžiančių tirti kūną kaip mechaninę sistemą, pavyzdžiai.