Une machine composée associe deux machines simples ou plus. Une brouette est composée d'un levier, d'une roue et d'un essieu. Une bicyclette est composée de roues, de leviers et de poulies. Un ouvre-boîte est composé d'un levier, d'une roue et d'un coin. Cette combinaison permet de multiplier la force, de changer de direction ou d'augmenter la vitesse d'une manière qu'une seule machine simple ne peut pas.

Les machines simples sont les dispositifs mécaniques de base : levier, roue et essieu, poulie, plan incliné, coin et vis. Elles permettent de convertir la force en distance. Un levier permet de soulever une charge lourde avec moins d'effort, mais son déplacement est plus important. Une machine composée combine ces deux compromis. Un palan est une poulie composée qui multiplie la force par un grand nombre. Un train d'engrenages est une roue et un essieu composés qui modifient la vitesse et le couple.

Exemples de machines composées

• Vélo : roues, leviers, poulies, engrenages.
• Brouette : levier, roue et essieu.
• Ciseaux : deux leviers et un coin.
• Grue : leviers, poulies et engrenages.
• Escalier mécanique : système de plan incliné et de poulies.

Les machines composées sont omniprésentes. Une paire de ciseaux est constituée de deux leviers articulés. Les lames sont des coins. Les poignées servent à appliquer la force. Une grue utilise un levier pour soulever la charge, une poulie pour changer de direction et des engrenages pour multiplier la force. L'avantage mécanique est le produit des avantages de chaque machine simple. Un vélo avec un rapport de transmission de 4 et un rayon de roue de 0,3 mètre possède un avantage mécanique qui permet au cycliste de gravir des côtes. Les machines composées ne créent pas d'énergie ; elles la transforment. Le compromis se fait toujours entre force et distance, ou entre vitesse et couple. C'est la règle fondamentale de la mécanique.