Biomehanika gibanja je področje študija in raziskovanja, ki temelji na uporabi principov mehanike na živih, gibajočih se organizmih. Zlasti preučuje različne sile in obremenitve, ki so vključene v gibanje živali in ljudi. Biomehanika gibanja je običajno osredotočena na človekovo gibanje z namenom uporabe pridobljenega znanja v atletiki ali izdelkih v zvezi s človeško biomehaniko, kot so čevlji ali plezalna oprema. Raziskovalci na področju biomehanike gibanja lahko na primer poskušajo odkriti natančne mehanizme, s katerimi se pojavijo različne vrste poškodb mišic, kosti in sklepov. Takšni raziskovalci se morajo osredotočiti tako na človeške dejavnike, kot so mišične sile, individualne hoje in razlike v strukturi kosti in sklepov, kot tudi na okoljske dejavnike, kot so različni tipi terena.
Tehnike pri preučevanju biomehanike gibanja se najpogosteje uporabljajo pri človeški atletiki in zdravstvenih težavah v zvezi s sklepi, kostmi in mišicami. V nekaterih primerih, kot pri analizi hoje, lahko raziskovalec zgolj posname posameznikovo hojo, tek ali izvajanje kakšne druge dejavnosti in poskuša analizirati mehaniko njegovih gibov. Bolj zapletene oblike atletskih ali terapevtskih biomehanskih študij lahko temeljijo na niansiranih meritvah in matematičnem modeliranju ali v računalniški simulaciji. Cilj takšnih metod je pogosto načrtovati uporabo mišične moči in porazdelitev udarnega šoka.
V nekaterih primerih so raziskave biomehanike gibanja usmerjene v razvoj novih izdelkov, predvsem športnih čevljev. Številne poškodbe sklepov, ki jih športniki pogosto trpijo, nastanejo zaradi ponavljajočega se blaženja udarcev pri udarcu ob tla. Podjetja čevljev, zlasti tista, ki proizvajajo specializirane športne čevlje, pogosto poskušajo oblikovati čevlje tako, da absorbirajo čim več udarcev. Poleg tega poskušajo oblikovati čevlje, da zagotovijo, da je hoja uporabnika zdrava in da čevelj ne povzroči dodatnega škodljivega obremenitve mišic ali sklepov.
V biomehaniki gibanja je izjemno pomembno fizično okolje, v katerem se dogaja določeno biomehansko delovanje. Tekači, na primer, lahko tečejo po ravnih tlakovanih površinah, po neravnih poteh, po hribih ali v številnih drugih okoljih. Vse te različne nastavitve imajo različne učinke na biomehaniko gibanja. To je pomembno za športnike, ki bodo morda morali delati na različnih terenih. Oblikovalci izdelkov morajo upoštevati tudi teren, saj lahko izdelki, ki pozitivno vplivajo na biomehaniko gibanja v eni nastavitvi, lahko škodljivo vplivajo na drugo.