물체에 작용하는 힘과 그 힘으로 인해 일어나는 운동 및 변화 사이의 관계를 연구하는 학문. 물체의 상태에 따라 정역학(靜力學)과 동역학(動力學), 대상의 종류에 따라 질점역학·질점계역학·강체역학·탄성체역학·유체역학 등으로 분류된다.

운동의 원인으로서의 힘과 그 힘으로 인한 운동에 관한 법칙 등을 연구하는 학문이며 자연의 구조를 해명하는 데 가장 기본적인 역할을 한다.

17세기말 뉴튼에 의해 관성의 법칙, 운동의 법칙, 작용 및 반작용의 법칙 등 세 법칙이 확립되었다.

20세기가 되어 광속에 가까운 빠르기로 운동하는 물체에 대해서는 상대론으로 발전하고, 또 원자와 같은 미시적인 입자에 대해서는 양자역학으로 발전하여 각기 그 체계가 확립되었다.

일반적으로 상대론·양자역학을 포함하지 않는 역학을 뉴튼역학이라 하고 상대론까지 포함한 것을 고전역학이라고 부른다.

뉴튼역학은 강체·탄성체·유체 등에도 적용되어 각 역학분야가 형성되었다.

또 통계역학은 대단히 많은 입자의 집합체에 적용하여 통계적으로 그 집합체의 총괄적인 성질을 이끌어내는 학문분야이다.

뉴튼역학에 한해 기술하면 이미 그리스시대에 토목·건축공사 등을 통해 지레·빗면(斜面)·부력(浮力) 등에 관해, 정지한 물체의 힘의 균형에 대해서는 정량적인 인식을 어느 정도 하게 되어 정역학 분야가 대체로 확립되었다.

물체의 운동을 다루는 동역학에 대해서는 당시의 인력·축력(畜力) 같은 접촉력과 마찰이 많은 운동의 경험으로는 표면적인 인식 밖에 할 수 없었다.

또 천체운행의 통인을 자연계 그 자체로 돌리는 생각에는(자연철학은 별도로 하고) 도달할 수 없었다.

16세기경 생산기술의 발달과 함께 기술·과학에 종사하는 사람들의 층도 넓어지고, 17세기에는 실험·관측수단이 발달했다.

N. 코페르니쿠스는 천체운행에 관한 기술의 수학적인 간결성과 합리성에 의해 지동설을 주창하고, G. 갈리레이는 1609년 망원경으로 다른 행성의 지구 유사성을 직접 관측했으며 K. 케플러는 T. 브라헤가 남긴 정밀한 관측 데이터를 이용하여 행성의 운동에 대해 태양을 초점으로 하는 타원 궤도라는 것 등, 세 가지 법칙을 발견했다.

갈릴레이는 물체의 운동을 실험적으로 조사하여 1604년에 낙하의 법칙, 38년에 관성의 법칙을 발견했다.

뉴튼은 87년에 이런 성과를 바탕으로 지상의 물체와 천체의 운동을 통일함으로써 만유인력을 발견하는 동시에 역학 체계를 세 가지 법칙으로 정식화했다.

설과 실증, 분석과 종합 등 체계적인 인식 방법이 쓰임으로써 역학은 근대과학으로 비로소 성립되었다.

역학은 수많은 실험과 생산에 적용됨으로써 그 타당성이 확인되었으며 19세기에는 해석역학(解析力學)으로써 체계적으로 정비되었다.

또한 자연현상이 모두 역학법칙에 의해 결정된다는 역학적 자연관이 나왔다.

관성의 법칙은 물체는 외부로부터의 영향이 미치지 않는 극한상황에서는 정지 또는 등속직선운동을 지속한다는 것을 설명한 것이다.

관성의 법칙은 물체의 운동이 그와 같이 기술되는 좌표계(座標系)가 존재한다는 것을 주장한 것인데, 그 좌표계를 관성계라고 한다.

관성계를 기준으로 삼을 때 물체가 그 상황 속에서 변화를 일으키는 것이 힘이다.

이 운동의 변화는 가속도 a에 의해 표시되기 때문에 가속도를 일으키는 원인으로서 힘을 규정하고 있다.

같은 힘이 작용하더라도 발생하는 가속도가 물체에 따라 다르므로 각 물체는 고유한 질량 m을 가진다고 하고 이 때의 힘을 F라 하면 운동의 법칙은 ma=F라는 양(量)의 관계식으로 표시된다.

m은 같은 힘에 대해 가속도와 반비례의 관계에 있고 물체의 관성의 대소(大小)를 나타내기 때문에 관성질량이라 한다.

초기 조건이 주어지면 이 관계식에서 운동이 정해진다.

작용·반작용의 법칙은 두 물체가 서로 미치는 힘은 양자를 연결하는 직선방향으로 작용하며 각 크기는 같고 방향이 반대임을 내용으로 하고 있다.

외부로부터의 힘이 작용하지 않는 집합체 전체의 운동량이나 각운동량은 보전되며 이것은 작용·반작용 법칙을 보여주는 현상이다.