肌肉（骨骼肌）是人体运动系统的重要组成部分，是人体主动运动的动力源。肌肉的生物力学研究是进一步深入研究人体运动变化的基础，也是最具吸引力和挑战性的课题。肌电图（EMG）测量与分析作为肌肉生物力学研究的重要方法和手段之一，得到了深入研究和广泛应用。肌肉的肌电图测量主要是为了获取肌肉活动和收缩特性的信息，包括肌肉（群）活动的时间进程（序列）、肌肉收缩强度（强度）、肌肉疲劳等，从而进一步探索和揭示运动的本质和特点。

大脑通过血液的新陈代谢为神经元活动提供所需的氧, 而氧的消耗又刺激大脑局部血管的舒张, 促使毛细血管血流量增加, 导致局部脑血流和脑血容增加，表现为大脑血氧含量的迅速提高。

皮肤电活动（EDA）是指皮肤表面皮肤电导的变化。这些变化是自主神经系统分支下交感神经活动的间接指标，在各种临床和非临床环境下得到广泛应用。EDA可以通过汗腺活动来测量。交感神经的活动与情绪、认知和注意有关。因此，在焦虑、高生理唤醒或高认知负荷等情况下，交感神经活动会加剧并改变EDA峰值。这种生理测量可以更具体、更细致地了解生理过程的唤醒模式。但通过对EDA进行测量是不能衡量出某个特定的情绪。

心理负荷（Mental workload，MWL）是人机功效学研究和实践中非常常见的概念之一，现代技术的飞速发展，对个人的认知要求也越来越高，MWL已成为一个越来越重要的研究热点。在人机交互任务或某些系统设计中，经常会遇到一些问题，如“这个机器操作起来省时省力吗”，“突发地意外事件会对操作人员的任务表现产生怎么样的影响”，“工作人员对新系统的适应程度如何”等等，要想正确回答此类问题，需要对任务的执行人员进行心理负荷评估，从而给出客观正确的评价，进一步完善相关系统设计。

步态分析(gait analysis)是利用力学原理、处理手段和已经掌握的人体解剖、生理学知识对人体行走功能状态进行分析的一种生物力学研究方法。人体是由多种物态组成的数个节段在运动期间通过关节链连接而成的一个完整体系，可抽象理解为一个多链节刚体系统。根据这一模型理论，利用现代测量技术，可对人类行走时身体各部分，特别是下肢的运动和受力情况进行动态客观记录和定量分析。步态分析已被广泛应用于医疗诊断、生物特征识别和取证、比较生物力学等各个领域。