Människans biomekanik som en rigorös disciplin är den relativt moderna sammansmältningen av de två antika vetenskaperna fysiologi och ingenjörskonst. Forskning om biomekanik har alltid funnits, från de tidigaste människorna som extraherade ett ben ur ett djurkadaver och framgångsrikt använde det för att lyfta en tung sten under vilken läckra insektslarvar grävde sig ner. Det var dock inte förrän på 1970-talet, med tekniska framsteg inom elektronisk mätning och beräkning, som mekanistiska principer blev ett stort inflytande i förståelsen av biologiska system. Den mänskliga knäleden, till exempel, är rutinmässigt modellerad som, även definierad som, ett mekaniskt gångjärn eller spak. Denna inställning till mänsklig anatomi sträcker sig till många olika områden bortom medicin, inklusive atletisk prestation och industriell design.
Det är inte så att det mänskliga knäet inte hade analogiserats som ett gångjärn av tidigare fysiologer som studerade kroppsdelars struktur och funktion. Maskinteknik är en praktisk vetenskap i matematikens språk. När det blev möjligt att exakt mäta ett knäs många delar och deras toleranser för mekaniska krafter, var det en enkel brygga att koppla in dessa siffror i kända tekniska ekvationer som definierar de fysiska egenskaperna hos ett gångjärn, eller spak. Sådana mätningar och beräkningar, som kallas biometri, används för att förbättra proteser såsom konstgjorda höftledsersättningsleder. Människans biomekanik är försöket att definiera inte bara en benled utan hela människokroppen – dess struktur, design och funktion – som något som kan representeras genom datorsimulering.
Det primära syftet med biomekanik, som det gäller människokroppen, har till stor del varit att förbättra hälsan. Ett exempel på detta är bedömningen av kardiovaskulär hjärthälsa genom mätningar av blodflödet och applicering av dem på de tekniska principerna som styr vätskedynamik, vätskors fysiska beteende. En av de mer allmänt kända tillämpningarna av mänsklig biomekanik är kinesiologi, studiet av rörelse. Detta har varit ett betydande bidrag till sportbranschen.
Den tekniska principen som kallas optimering bestämmer de specifika värdena för ett mekaniskt system, såsom en motormotor, för att uppnå ett visst tillstånd, såsom effektivitet eller feltolerans. Med relevanta mätningar av en given idrottare och en modell av löpningens mänskliga biomekanik är det på liknande sätt möjligt att beräkna hans optimala form, steg och andra värden för en chans till världsrekordet. Med samma metoder kan det demonstreras att korrekt biomekanik för en viss baseballpitcher kräver att hans snabbboll med klyftfingrar ska kastas med mer böjning och mindre vridmomentbelastning vid den gångjärnsförsedda armbågsleden. Teknologier för mätning och analys är det som har drivit det moderna området för mänsklig biomekanik. Sensorer som accelerometrar för att mäta hastighet, höghastighets tredimensionella rörelsefångande kamerasystem och kraftfulla datorer som kan simulera prestandan hos mycket komplexa system är alla exempel på verktyg som möjliggör studier av kroppen som ett mekaniskt system.