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Les articulations agissent comme des leviers qui modifient le rapport entre la force musculaire et la force qui en résulte sur l'objet extérieur. En biomécanique, ils sont classés en leviers de première, deuxième ou troisième classe en fonction de la position relative du point d'appui (articulation), de la force d'entrée (muscle) et de la résistance (charge externe). La plupart des articulations du corps humain sont des leviers de troisième classe (muscle inséré près du point d'appui), qui sacrifient l'avantage mécanique en échange d'une plus grande vitesse et d'une plus grande amplitude de mouvement à l'extrémité distale. L'avantage mécanique (MA) est le rapport entre le bras de force musculaire d_m et le bras de résistance d_r. Le couple (moment) dans l'articulation détermine la sollicitation du cartilage articulaire et du tissu périarticulaire. Dans les articulations telles que le genou, la force de compression articulaire peut dépasser 10 fois le poids du corps lors d'un atterrissage en saut. Le cartilage hyalin est modélisé comme un matériau biphasique (phase solide + liquide interstitiel) ; La rigidité effective augmente avec la vitesse de chargement du fait de la pression hydrostatique du fluide (effet poroélastique).

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