Trong nghiên cứu cơ học, lực được xem là đại lượng cơ bản mô tả sự tương tác giữa các vật. Khi một vật đang đứng yên, nó chỉ có thể bắt đầu chuyển động nếu chịu tác dụng của một lực không cân bằng. Ngược lại, nếu một vật đang chuyển động và không có lực nào cản trở, nó sẽ tiếp tục di chuyển thẳng đều theo quán tính. Mối liên hệ giữa lực và chuyển động là nền tảng của cơ học Newton — hệ thống lý thuyết đã giúp con người hiểu sâu về vũ trụ cơ học trong suốt hơn ba thế kỷ qua.
Để mô hình hóa, các nhà vật lý sử dụng đại lượng gia tốc – biểu diễn tốc độ thay đổi vận tốc của vật theo thời gian. Khi tổng hợp các lực tác dụng lên vật, ta có thể tiên đoán được sự biến thiên của vận tốc. Thực nghiệm cho thấy, cùng một lực như nhau sẽ tạo ra các mức thay đổi chuyển động khác nhau tùy thuộc vào khối lượng của vật. Vật có khối lượng càng lớn thì gia tốc càng nhỏ, nghĩa là nó “chậm phản ứng” hơn với tác dụng của lực. Ngược lại, vật nhẹ dễ dàng bị thay đổi vận tốc hơn.

Trong các mô hình thực tế, định luật này xuất hiện khắp nơi. Ví dụ, trong thiết kế tàu vũ trụ, việc tính toán lực đẩy của động cơ phải dựa trên khối lượng toàn bộ con tàu để đảm bảo đạt được gia tốc cần thiết. Hay trong kỹ thuật ô tô, người ta điều chỉnh tỷ số truyền động để lực sinh ra ở bánh xe có thể vượt qua quán tính của xe và đạt được tốc độ mong muốn trong khoảng thời gian ngắn. Chính nhờ sự hiểu biết về mối quan hệ giữa lực – khối lượng – gia tốc, con người mới có thể chế tạo những phương tiện di chuyển nhanh và ổn định hơn, từ xe điện, tàu cao tốc cho đến tên lửa đẩy trong vũ trụ học hiện đại.
Công thức:

Trong đó:
F: là lực hoặc tổng hợp lực tác động lên vật (N).
m: khối lượng của vật (kg)
a: gia tốc của vật, cho biết trong 1s vật tốc của vật thay đổi bao nhiêu (m/s²).