Kinematica is de tak van de klassieke mechanica die de beweging van punten, lichamen (objecten) en systemen van lichamen (groepen van objecten) beschrijft zonder te kijken naar de oorzaak van deze beweging. De term werd vertaald uit het Frans; A.M. Ampère gebruikte de term cinématique. Hij construeerde de term uit het Griekse κίνημα, kinema (beweging, beweging), afgeleid van κινεῖν, kinein (bewegen). De studie van de kinematica wordt vaak aangeduid als de geometrie van de beweging.
Om beweging te beschrijven bestudeert kinematica de paden van punten, lijnen en andere geometrische objecten in de ruimte, en enkele van hun eigenschappen zoals snelheid en versnelling. Astrofysica gebruikt kinematica om de beweging van hemellichamen en -systemen te beschrijven. Machinebouw, robotica en biomechanica gebruiken het om de beweging te beschrijven van systemen die bestaan uit samengevoegde delen zoals een motor, een robotarm of het skelet van het menselijk lichaam.
De studie van de kinematica kan worden geabstraheerd tot puur wiskundige functies. Het is mogelijk om rotatie weer te geven met elementen van de eenheidscirkel in het complexe vlak. Andere vlakke algebra's worden gebruikt om de afschuiving van de klassieke beweging in absolute tijd en ruimte weer te geven en om de Lorentz-transformaties van relativistische ruimte en tijd weer te geven. Wiskundigen hebben een wetenschap van de kinematische meetkunde ontwikkeld, die de tijd als parameter gebruikt.
Bepaalde geometrische transformaties die starre transformaties worden genoemd, zijn ontwikkeld om de beweging van onderdelen van een mechanisch systeem te beschrijven. Deze transformaties vereenvoudigen de afleiding van de bewegingsvergelijkingen en staan centraal in de dynamische analyse.
Kinematische analyse is het proces van het meten van de kinematische grootheden die worden gebruikt om de beweging te beschrijven. In de techniek kan kinematische analyse worden gebruikt om het bewegingsbereik van een bepaald mechanisme te vinden, en, in omgekeerde volgorde, ontwerpt de kinematische synthese een mechanisme voor een gewenst bewegingsbereik. Daarnaast past kinematica algebraïsche geometrie toe op de studie van het mechanische voordeel van een mechanisch systeem of mechanisme.