Termins “gaitas biomehānika” attiecas uz fizioloģisko funkciju kopumu, kas apvienojas, lai ķermenis varētu staigāt vai skriet noteiktā veidā. Pētot skriešanas vai staigāšanas biomehāniku, pētnieks ķermeni uzskata par mašīnu un izmanto fiziskās zinātnes un mehānikas principus, lai analizētu, vai gaita ir normāla un veselīga vai patoloģiska un kaitīga. Kustību pētījumi parasti koncentrējas uz diviem atšķirīgiem gaitas biomehānikas aspektiem: kustībā iesaistīto kinemātiku un kinētiku, kas iesaistīta vienā un tajā pašā kustību komplektā.
Katram fiziskajam ķermenim ir raksturīgs stāvēšanas un kustības stils. Kinemātikas izpēte attiecas uz šo kustības stilu; tā koncentrējas uz stāju, kāju šūpošanos, kā gurni un iegurnis izliecas un vai pirksti gaitas laikā ir vērsti uz augšu vai uz priekšu. Ceļa pagarināšana un rotācija un tas, vai pēdas ir izliektas vai plakanas, ir kinemātikā pētītas papildu mehāniskās gaitas pazīmes. Tomēr kinētikas pētījumi koncentrējas tikai uz gaitas fiziku, mērot gaitas ātrumu, kā gravitācija velk ķermeni pastaigas vai skriešanas laikā un ar kādu spēku pēda atsitas pret zemi. Pētot šo gaitas biomehānikas sfēru, pētnieki arī atzīmē, cik lielu triecienu pēdas, kājas, locītavas un kauli absorbē ar katru gājienu un vai šis trieciens būtiski pasliktina gaitas ātrumu.
Lai gan gaitas biomehānikas eksperti var izmantot acis un kameras, lai vizuāli novērotu kinētiku un kinemātiku, daudzi pētnieki paļaujas uz sarežģītām iekārtu sistēmām. Spēka platforma, kas ir līdzīga skrejceliņam, ir izplatīts aprīkojums, ko izmanto gaitas pētīšanai. Tas fiksē, cik smagi un ātri cilvēks iet vai skrien.
Platformas bieži izmanto laboratorijās testa subjektiem, kuriem ir gan veselīga, gan neveselīga gaita. Citas mērīšanas iekārtas, ko izmanto gaitas biomehānikas izpētē, ietver kāju slēdžus, kas tiek piestiprināti pie cilvēka pēdas zoles, lai novērtētu ātrumu, un tiešās kustības sistēmas, kas izmanto skriemeļu komplektu, kas piestiprināts vidukļa jostai, lai izmērītu spēku un ātrumu. Turklāt elektromiogrāfijas sistēmas var izmantot elektrodus, lai analizētu muskuļu darbību.
Gaitas izpēte var būt noderīga cilvēkiem, kuriem ir lauzti gūžas kauli, ceļgala operācija vai plīsušas cīpslas un saites. Rehabilitācijas laikā terapeiti var izmantot zināšanas par pareizu gaitas biomehāniku, lai labotu gaitas problēmas atveseļojošiem pacientiem. Dažreiz operācijas, traumas vai vienkārši nepareiza forma var mainīt gaitas biomehāniku, liekot ķermeņa kodolam pārāk tālu noliekties uz priekšu vai pēdām pārmērīgi griezties. Pārmērīga rotācija vai pārmērīga izstiepšanās jebkurā ķermeņa daļā skriešanas vai pastaigas laikā var izraisīt muskuļu pārtēriņu, pārmērīgu enerģijas izmantošanu un traumu atkārtošanos.