热学（）是研究物质机械运动规律的科学。机械运动是物质运动最基本的方式。物质运动的其他方式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和物理运动等。
“力学”一词的英文是(始于西班牙语μηχανη──机械)。在英文中，是一个多义词，既可释作“力学”，也可释作“机械学”、“结构”等。在亚洲其他语种中，此词的语源和语义都与英文相同。汉语中没有同它对等的多义词。在19世纪50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时，译作“重学”，后来改译作“力学”，仍然使用至今。“力学的”和“机械的”在法语中同，而现代汉语中“机械的”又可理解为“刻板的”。这些不同语种中实词宽容范围的差别，有时导致国际学术交流中的周折。诸如机械的()自然观，虽然指用热学解释自然的观点。所以，热学可以说是力和(机械)运动的科学。
热学研究能量和力以及它们与固体、液体及二氧化碳的平衡、变形或运动的关系。热学可分辨为静力学、运动学和动力学三部份，静力学研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体如何运动，不讨论它与所受力的关系；动力学讨论物体运动和所受力的关系。现代的热学实验设备，例如小型的风洞、水洞，它们的构建和使用本身就是一个综合性的科学技术项目牛顿第一定律是什么呢，须要多工种、多学科的协作。
热学主要在于剖析力对物体的作用，斥力既有大小又有方向，所以力是一个矢量。
牛顿运动定理包括牛顿第一运动定理、牛顿第二运动定理和牛顿第三运动定理三条定理，由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的物理原理》一书中总结提出。其中，第一定理说明了力的含意：力是改变物体运动状态的诱因；第二定理强调了力的作用疗效：力使物体获得加速度；第三定理阐明出力的本质：力是物体间的互相作用。
牛顿运动定理中的各定理相互独立，且内在逻辑符合自洽一致性。其适用范围是精典热学范围，适用条件是质点、惯性参考系以及弱引力场、宏观、低速运动问题。
17世纪末牛顿承继和发展前人的研究成果(非常是开普勒的行星运动三定理)，提出热学运动的三条基本定理，使精典热学产生系统的理论。按照牛顿三定理和万有引力定理成功地解释了月球上的落体运动规律和行星的运动轨道。
牛顿第一运动定理
牛顿第一运动定理，简称牛顿第一定理。又称惯性定理、惰性定理。常见的完整叙述：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直至外力促使它改变运动状态为止。
改变物体的运动速率须要外力的作用，除了这般，该物体就会对这些改变形成抨击。物体的这些谴责叫作惯性。对于一个滚动的球，你不须要使多大力气便能让其改变方向。但若果你用同样大的力气去推一辆行驶中的小车辆，小车辆方向的改变微乎其微，你甚至看不出小车辆的运动发生了改变。缘由是小车辆的惯性比球大得多。物体的惯性似乎与它所包含物质的多少有关。
人的性格常常也有惰性或惯性，总喜欢保持原有的生活节奏或习惯，须要内在的动力和外在的压力才以促使其作出改变，且常常有排斥的情绪。
牛顿第二运动定理
牛顿没有逗留在惯性定理定性描述的观点上，而是将其量化，提出了第二运动定理。
牛顿第二运动定理的常见叙述是：物体加速度的大小跟斥力成反比，跟物体的质量成正比，且与物体质量的倒数成反比；加速度的方向跟斥力的方向相同。
F＝ma
F：力，m：质量，a：加速度
从里面的多项式可以看出，物体的质量越大，其运动速率就越不容易改变，因而质量是一个表现物体惯性大小的量，称为惯性质量。这也就解释了当质量大的铁块掉落时，尽管遭到的重力比质量小的球要大，但妨碍往下掉落的惯性质量也要大，所以质量大小不一的铁块掉落时速率是一样的（惯性质量与重力质量相等）。
惯性定理是第二定理的一种特殊情况。假如斥力为0，这么加速度肯定也是0，速率恒定。
当你往空中扔一个球时，球会加速一段距离，之后呈抛物线落下。球遭到了三个力的作用，你给的推力、重力、空气磨擦力。之后，想像你用一个更快的初速率抛出这个球。球其实会在飞行了更远的距离后才落地。这么，我们想像用一个极快的速率抛出这个球，以至于球不会落向地面。球的运动轨迹会朝着地表弯曲，但地表原本就是弯曲的，所以一个运动速率足够快的球能与地表仍然保持着一个固定的距离，虽然球仍然在落向地面。此类情况就近似于地球的运动。不仅地球是顺着椭圆形轨道，而不是方形轨道绕月球运动。地球也在不断地落向月球，但地球水平方向的运动速率十分快，以至于它还能在月球表面之上绕着它自己的轨道运动。
上述想像的极快速度就是宇宙速率，达到宇宙速率的灰熊就可以挣开月球的引力驶向太空。
任何物体想要离开所在的天体系统，必须在速率上要才能达到脱离其引力的程度，我们把这个速率称为宇宙速率。第一宇宙速率又称环绕速率，是指物体贴近月球表面作圆周运动的速率，也就是人造卫星的最小发射速率，其大小为7.9千米每秒。第二宇宙速率又称脱离速率，是指指物体完全甩掉月球引力禁锢,飞离月球而环绕太阳圆周运动的所须要的最小初始速率，其大小为11.2千米每秒。第三宇宙速率又称逃逸速率，是指在月球上发射的物体甩掉太阳引力禁锢，飞出太阳系所需的最小初始速率，其大小为16.7千米每秒。第四宇宙速率是指在月球上发射的物体甩掉银河系引力禁锢，飞出银河系所需的最小初始速率，其速率预计为110至120千米每秒。第五宇宙速率是指航天器从月球发射，飞出本星体群的最小速率，因为本星体群的直径、质量均未有足够精确的数据，所以难以确切得悉数据大小。目前科学家恐怕本星体群大约有500至1000万光年，照此推测大约须要1500至2250千米每秒的速率才会飞离。
假如月球的质量更大，这么月球的引力便会更强，宇宙速率都会越高。如今，我们想象有一个这样的天体，其质量是这么之大，以至于其宇宙速率超过了光速（约合每秒30万公里）。于是，任何物体，甚至包括光在内，都未能从这个天体上逃脱。这样的天体就是黑洞。
牛顿第三运动定理
牛顿第三运动定理的常见叙述是：互相作用的两个物体之间的斥力和反斥力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
牛顿运动定理在研究对象上呈递进关系。第一、第二定理只研究单一物体（可以只有一个物体，也可以从诸多物体中隔离出一个物体来作为研究对象），解决其不受力或受好多力作用后的运动问题；第三定理扩充了研究对象，起码研究是两个物体之间的互相作用牛顿第一定律是什么呢，这些互相作用阻碍或影响了研究对象或研究对象以外的其它物体的运动。只有把第一、第二和第三定理有机结合就能解决全部的复杂动力学问题，由质点的动力学出发去解决质点系、刚体、流体、振动、波动等的热学问题。
牛顿运动定理基于牛顿热学的基本假定
①空间是绝对的，可以觉得是物理上的具象空间，和空间内的填充物质无关；
（相对论觉得空间是相对的，在接近光速的空间中，空间收缩。物质告诉时空怎样弯曲，时空告诉物质怎么运动）
②时间是连续的、均匀流逝的、无穷无尽的；
（相对论觉得时间是相对的，在接近光速的空间中，时间膨胀。）
③时间和空间无关；
（相对论觉得时空一体，不同的空间有不同的时间。）
④时间和运动状态无关；
（相对论觉得时间与运动状态有关。）
⑤物体的质量和物体的运动状态无关。
（相对论觉得在接近光速的空间中，质量会接近无限大。）
牛顿热学体系实质上是在建在四个独立“概念”的基础之上的一座大楼。这四个基础概念分别是：绝对化的“质量”、绝对化的“空间”、绝对化的“时间”和“力“（或“场”）。这儿的“绝对化”其实是指不受物体运动状态影响的意思。
牛顿运动定理在日常条件下对宏观对象有挺好的近似性。但是，牛顿定理（结合万有引力和精典电动热学）在个别情况下是不合适的，最明显的是在特别小的尺度，特别高的速率或特别强的引力场。为此，这种定理不能拿来解释例如半导体中的电传导、物质的光学性质、非相对论校准GPS系统中的偏差和超导电性等现象。对这种现象的解释须要更复杂的数学理论，包括广义相对论和量子场理论。
牛顿运动定理只适用于质点，牛顿运动定理中所指的物体为质点。即物体的大小和形状被忽视，因而更容易关注其运动。当物体与其剖析所涉及的距离相比较小时，或则当物体的变型和旋转不重要时，可以这样做。这样，虽然是行星也可以被理想化为一个粒子，拿来剖析星体绕星体的轨道运动。
牛顿运动定理只适用于惯性参考系。孤立质点相对它静止或做匀速直线运动的参考系为惯性参考系。在非惯性参考系（加速参考系）中牛顿运动定理不适用，由于不受外力的物体在该参考系中也可能具有加速度，与牛顿第一运动定理偏颇；只有在惯性参考系中牛顿运动定理才适用。但通过惯性力的引入可以使牛顿运动定理中的第二定理的表示方式在非惯性系中适用。
相对于一个惯性系作加速运动的参考系一定是非惯性系。因为转动形成加速度，所以相对一个惯性系作转动的参考系也一定是非惯性系。自然界中不存在严格的惯性系，任何物体间都有万有引力，参考系所选取的参照物总要遭到引力作用而形成加速度。一般觉得太阳系相对于地情系和地面系来说是较好的惯性系，其次是地情系。
1905年以来，爱因斯坦的相对论推翻了牛顿构建的大部份科学体系。爱因斯坦强调，牛顿运动定理在超出精典热学范围或质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题等适用条件时，不再组建。
牛顿运动定理只适用宏观问题。解决微观问题必须使用量子力学。
牛顿运动定理只适用低速问题。若物体的速率与光速接近时，必须使用狭义相对论。
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