简单机械是一切复杂而重大机械的基本要素。任何复杂的机械都是由几种简单机械组成。从力学意义上说，简单机械有四种：杠杆、滑轮、斜面与螺旋。

杠杆是最简单的机械，旧石器、新石器时代的石质工具如石斧、骨质工具如骨耜，其上都凿有孔，以便安装木柄，表明当时已有意识地使用杠杆。古代人在杠杆类器物中最重要的发明是衡器或秤。中国古代衡器称为权衡、秤。一种是等臂的，一种是不等臂的。杠杆原理的应用日益广泛，最简单如剪刀；稍复杂的如弩机上的拨动机件，即扳机；较沉重的如脚踏碓；取水工具桔槔；古代抛石机上的炮杆、攻城用的木慢车等。

西方人称为“滑轮”的东西，古代中国人称为“滑车”，在使用上，应用一个定滑轮，可以改变力的方向；应用适当配合的一组滑轮，则可以省却气力。辘轳是滑车的另一种形式，它的主要部件是一根短圆木，上绕绳索，圆木可环绕其固定轴而转动。辘轳最广泛用途是从井中提水，将吊水桶系在辘轳上的绳子两端，将两股绳逆顺交转于辘轳上。绞车是与滑车、辘轳相似的另一种机械。古代人在钓鱼竿上安装的卷线轮，实则也是一种绞车。在桔槔、辘轳和绞车等机械中，都可以看到绳带，特别是那些天然植物纤维的绳索在新石器时代已运用。链的形状与质料都多种多样。在农业、战争与纺织工艺中，铰链有显著用途。由一长柄和一组平行木构成的农用连枷，或由一长柄和一环式链构成的军用连枷，都属于铰链的一种。在转换运动形式的机件中，曲柄起着相当重要的作用。辘轳上装曲柄，便于人们转动它。中国人在发明脚踏纺车的同时，又创造了倾斜式连杆或曲柄。它与踏板，甚至与具有偏心运动的轴接合式踏板相结合，对中国古代纺织业的发展作出了特殊贡献。轮，既可作为传递运动的机械，又可作为承载负荷或用以破碎它物的机械。在交通工具中，轮既要运动又要载重。齿轮，一般用以改变传动或转动方向、速度及改变力矩。齿轮被广泛用于磨、弓弩瞄准器和天文钟等方面。

斜面是人们生活中熟悉的事物，通过斜面牵引重物到一定高度比直接将该物举到同样高度要省力。将斜面卷起来就成为螺旋。在众多简单机械中，独此为西方文明的产物。它的功用，一是它能与普通齿轮相接合；二是在成直角的二轴间传送运动。尖劈是斜面的一种具体形式。尖劈两面的夹角越小，以同样大的原动力就可收到更大的功效。尖劈原理的另一个重大历史应用是耒耜和犁的发明。