Človeška biomehanika kot stroga disciplina je razmeroma sodobna fuzija dveh starodavnih znanosti fiziologije in inženiringa. Poizvedovanje o biomehaniki je obstajalo že od nekdaj, od najzgodnejših ljudi, ki so iz živalskega trupa izvlekli kost in jo uspešno uporabili za dvig težkega kamna, pod katerim so se zarile okusne ličinke žuželk. Šele v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja pa so s tehnološkim napredkom v elektronskih meritvah in računanju mehanistični principi postali glavni vpliv na razumevanje bioloških sistemov. Človeški kolenski sklep se na primer rutinsko modelira kot mehanski tečaj ali vzvod, celo opredeljen kot mehanski tečaj. Ta pristop k človeški anatomiji sega na številna različna področja, ki presegajo medicino, vključno z atletskimi zmogljivostmi in industrijskim oblikovanjem.
Ne gre za to, da prejšnji fiziologi, ki so preučevali strukture in funkcije delov telesa, niso primerjali človeškega kolena kot tečaja. Strojništvo je praktična veda v jeziku matematike. Ko je postalo mogoče natančno izmeriti številne dele kolena in njihove tolerance na mehanske sile, je bil preprost most za vključitev teh številk v znane inženirske enačbe, ki definirajo fizične lastnosti tečaja ali vzvoda. Takšne meritve in izračuni, imenovani biometrija, se uporabljajo za izboljšanje protetike, kot so umetni sklepi za zamenjavo kolka. Človeška biomehanika je poskus definiranja ne le kostnega sklepa, temveč celotnega človeškega telesa – njegove strukture, zasnove in delovanja – kot nekaj, kar je mogoče predstaviti z računalniško simulacijo.
Primarni namen biomehanike, ki se nanaša na človeško telo, je bil v veliki meri izboljšanje zdravja. Primer tega je ocena srčno-žilnega zdravja srca z meritvami pretoka krvi in njihovo uporabo na inženirskih načelih, ki urejajo dinamiko tekočin, fizično obnašanje tekočin. Ena izmed bolj znanih aplikacij človeške biomehanike je kineziologija, študija gibanja. To je bil pomemben prispevek k športni industriji.
Inženirsko načelo, imenovano optimizacija, določa posebne vrednosti mehanskega sistema, kot je motorni motor, za doseganje določenega stanja, kot je učinkovitost ali toleranca napak. Z ustreznimi meritvami danega športnika in modelom človeške biomehanike teka je podobno mogoče izračunati njegovo optimalno formo, korak in druge vrednosti za priložnost za svetovni rekord. Z istimi metodami bi lahko dokazali, da pravilna biomehanika za določenega igralca baseballa narekuje, da je treba njegovo hitro žogo z razcepljenimi prsti metati z več upogibom in z manj navorom v zgibni komolčni sklep. Tehnologije za merjenje in analize so tisto, kar je vodilo sodobno področje človeške biomehanike. Senzorji, kot so merilniki pospeška za merjenje hitrosti, hitri tridimenzionalni sistemi kamer za zajemanje gibanja in zmogljivi računalniki, ki lahko simulirajo delovanje zelo kompleksnih sistemov, so vsi primeri orodij, ki omogočajo preučevanje telesa kot mehanskega sistema.