Categorizada como una máquina simple, se usa una polea para reducir la cantidad de fuerza necesaria para levantar una carga. Básicamente consiste en una rueda ranurada montada sobre un eje o eje y una cuerda o correa que corre dentro de la ranura. Las tres partes diferentes de la polea son una rueda, un eje y una cuerda. La ventaja de utilizar una polea es que cambia tanto la dirección como el punto de aplicación de la fuerza, lo que facilita mucho el levantamiento de pesos.
Las ranuras de las poleas evitan que la cuerda o la correa se resbalen. La mayoría de las veces, la cuerda se tensa y se mantiene en un estado de tensión porque, de lo contrario, una correa suelta se deslizaría y provocaría una falla en el sistema de poleas. Las poleas giran sobre un eje central y, por lo general, se unen a él con lo que se conoce como una «llave». En su mayoría, la llave se coloca en su posición de tal manera que mantiene juntos tanto la rueda de la polea como el eje. Están bien ajustados para evitar que la polea se salga del eje.
Las poleas varían en la forma en que se organizan las diferentes partes de la polea. La polea fija es aquella en la que la rueda ranurada tiene un eje fijo y toda la máquina está unida a una superficie. Este tipo de polea no proporciona ninguna ventaja mecánica real ya que todavía requiere que una persona aplique la misma cantidad de fuerza; solo cambia la dirección de la fuerza aplicada. Una polea móvil, por otro lado, tiene un eje libre, lo que permite que el eje se mueva y reduce significativamente la cantidad de fuerza total necesaria. Cuando un extremo de la cuerda se fija en su lugar, una fuerza ejercida en el otro extremo de la cuerda aplica una fuerza doble al objeto que se levanta.
Las poleas compuestas presentan una mezcla de sistemas de poleas móviles y fijas y reducen la cantidad de fuerza requerida a menos de la mitad del peso del objeto que se levanta. La polea de bloque y aparejo es un tipo de polea compuesta en la que se montan varias poleas en cada eje. Este tipo de polea hace un uso óptimo de las diferentes partes de la polea y se utiliza para levantar cargas extremadamente pesadas, como trasladar la carga de los barcos a tierra. Nadie sabe realmente cuándo y cómo se desarrollaron las poleas por primera vez o quién diseñó las diferentes partes de la polea. A Arquímedes se le atribuye la construcción del primer bloque y sistema de poleas de aparejos, que usó junto con otras poleas compuestas para mover todo un acorazado lleno de gente.
La polea de bloqueo y aparejo también se utiliza en grúas y para izar velas en barcos. Las poleas tienen numerosas aplicaciones y son vitales para la mayoría de las operaciones de la máquina de una forma u otra. Varios tipos de poleas hacen el mejor uso de las diferentes partes de la polea para realizar una serie de tareas en muchas industrias. Se utilizan en las industrias aeroespacial, automotriz y otras. Por ejemplo, las poleas son fundamentales para muchas operaciones de escalada y rescate.