連桿機構（mechanical linkage）是由許多構件組成，用來傳遞力及運動的機械結構。會假設各構件為剛體

剛體：不會產生任何型變

構件和構件之間的連接可能是

• 移動
• 轉動
• 滑動

一個最簡單的連桿只有一根桿子－－槓桿，其樞紐位在支點上，支點是在固定點（或地面）上。

槓桿是最簡單的機械利益機構。從上圖來看，由於D2臂長>D1，當兩者靜止時F2只需要更小的力就可以平衡，此時我們輸入的力<輸出的力。

機械利益：藉由機構使輸出力>輸入力（注意：這邊指的是力，根據熱力學第一定律，做功並不會增加）

適當的使用連桿機構可以做出一些有趣的效果，比方說我們作圖時偶爾會用到的縮放儀：

此種機構在我們控制C點移動時，可以等比例的縮小動作在D點上。

而加入了動力源之後，簡單的連桿更可以做出很多複雜的運動，平面四連桿機構是最簡單及常見的連桿。以下是兩個平面四連桿機構的例子

曲柄搖桿機構（crank-rocker），輸入桿可以整周旋轉（曲柄），輸出桿只能一定角度內的轉動（搖桿）。

雙曲柄：輸入桿及輸出桿都可以整周旋轉。

也可以稍微組合一下－－我們如果想要僅用一根馬達就推動3隻腳的話，可能會利用這種連桿組合：

可以看到我們將一根桿子連接在馬達（中間旋轉點）上，驅動三根桿進行運動。此狀況只要馬達保持旋轉，腳就會帶著整個機構向右步行。

我們若將這個機構分成左右半部，可以輕易地看出是兩組曲柄搖桿機構所構成的。

利用連桿轉換出的運動除了軌跡變化之外，移動的速度特性也會是應用的一種。不過這種應用通常會搭配滑塊，我們就等到滑塊的介紹時再來說明吧。