Die Newtonsche Mechanik befasst sich mit der kausalen Beziehung zwischen Kraft, Masse und Bewegung in der natürlichen Welt. Der Naturphilosoph und Wissenschaftler Isaac Newton aus dem 17. . Newton verkörperte die Wechselbeziehung zwischen den physikalischen Konzepten Kraft, Masse und Beschleunigung in seinen drei Bewegungsgesetzen. Die Fähigkeit dieser Mechanik, natürliche Phänomene unter Beobachtung genau zu beschreiben, wird aus der Anwendung dieser unterschiedlichen Bewegungsgesetze abgeleitet.
Das erste Bewegungsgesetz besagt, dass ein Körper in Bewegung dazu neigt, in Bewegung zu bleiben, und ein ruhender Körper dazu neigt, in Ruhe zu bleiben. Dieses Prinzip erklärt das Konzept der Trägheit, nämlich der Kraftanwendung, die erforderlich ist, um ein stationäres Objekt zu bewegen. Ebenso kann die Verzögerung eines Körpers, der sich sonst mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, nur erfolgen, wenn eine äußere Kraft auf ihn einwirkt. Zum Beispiel würde eine Kugel, die aus einem Gewehr abgefeuert wird, ihre Bewegung in eine bestimmte Richtung ständig fortsetzen, wenn nicht die gleichzeitige Schwerkraft und der Widerstand der Luft in der Atmosphäre wären. Diese Kräfte wirken zusammen auf das Geschoss, um es in einer bestimmten Entfernung von der Stelle zu stoppen, an der es ursprünglich abgefeuert wurde.
Newtons zweites Bewegungsgesetz ist eine mathematische oder quantitative Formel, die die inhärente Natur der Kraft beschreibt. Newton postulierte, dass die ausgeübte Kraft direkt proportional zur Masse eines Körpers mal seiner Beschleunigung oder f=ma ist. Wenn sich zwei verschiedene Körper mit konstanter Beschleunigung bewegen, erzeugt das Objekt mit der größeren Masse die größere Kraft. Dieses Prinzip lässt sich am Beispiel eines Autos und einer Lokomotive verdeutlichen, die mit gleicher Geschwindigkeit aufeinander zufahren. Wenn die beiden Objekte kollidieren, wird die Kraft, die auf das Auto ausgeübt wird, aufgrund der viel größeren Masse der Lokomotive erheblich größer.
Das dritte Bewegungsgesetz lässt sich mit der Aussage zusammenfassen, für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion. Mit anderen Worten, die Kräfte zweier Körper, die aufeinander einwirken, sind immer gleich und direkt entgegengesetzt. Zum Beispiel ist die Kraft, die ein Baseball auf einen Schläger ausübt, gleich und entgegengesetzt zu der Kraft, die der Schläger auf den Baseball ausübt.
Die Newtonsche Mechanik stellt analytische Werkzeuge bereit, mit denen ein Beobachter Änderungen in der Bewegung eines Körpers aufgrund äußerer Kräfte, die auf ihn einwirken, genau vorhersagen kann. Diese Prinzipien gelten gleichermaßen für die Bewegung großer Himmelsobjekte oder die Bewegung eines einfachen Tennisballs. Durch die Verwendung von Vektoren zur Darstellung der Größe und Richtung eines sich bewegenden Körpers sowie der Art und Weise, wie externe Kräfte auf diesen Körper einwirken, kann ein Beobachter die resultierende Nettogeschwindigkeit und -richtung eines Körpers genau vorhersagen – die Summe aller äußere Kräfte, die zu einem bestimmten Zeitpunkt auf diesen Körper einwirken.