複合機械由兩種或多種簡單機械組合而成。例如，獨輪車由槓桿、輪軸和輪子組成；自行車由車輪、槓桿和滑輪組成；開罐器由槓桿、輪子和楔子組成。這種組合能夠以單一簡單機械無法實現的方式，倍增力、改變方向或提高速度。

簡單機械是基本的機械裝置：槓桿、輪軸、滑輪、斜面、楔子和螺絲。它們透過力與距離的權衡來實現運動。槓桿可以用較小的力舉起重物，但需要移動更長的距離。複合機械則結合了這些權衡。滑輪組是一種複合式滑輪，可以倍增。齒輪係是一種複合輪軸，可以改變速度和扭力。

複合機械的例子

• 自行車：車輪、槓桿、滑輪、齒輪。
• 獨輪車：槓桿、輪子和軸。
• 剪刀：兩個槓桿和一個楔子。
• 起重機：槓桿、滑輪和齒輪。
• 自動扶梯：由傾斜平面和滑輪系統組成。

複合機械無所不在。一把剪刀由兩個透過樞軸連接的槓桿組成，刀片是楔子，手柄是施力點。起重機利用槓桿提升重物，利用滑輪改變方向，利用齒輪放大力。機械優勢是各簡單機械優勢的乘積。一輛齒輪比為4、車輪半徑為0.3公尺的自行車，其機械優勢使騎車者得以爬坡。複合機械不是創造能量，而是轉換能量。其權衡總是力與距離或速度與扭力之間的權衡。這是力學的基本原理。