Mechanicky je zrychlení mírou změn rychlosti. Pro zrychlení je také důležitý směr, proto ho označujeme jako vektor. Těleso tedy zrychluje v případě, že se mění alespoň velikost rychlosti nebo její směr.
Když lidské tělo snižuje svou rychlost, zvyšuje svou rychlost nebo mění směr pohybu, potom se pohybuje se zrychlením.
Průměrné zrychlení je definováno jako změna velikosti rychlosti dělená dobou, kterou je potřeba k této změně:
kde a je průměrné zrychlení, Δv změna rychlosti, vk, konečná rychlost, vp počáteční rychlost a Δt doba, za kterou dojde k uvedené změně rychlosti.
Z této matematické definice zrychlení je zřejmé, že zrychlení může nabývat hodnot jak záporných, tak kladných. Záporné zrychlení představuje zpomalování pohybu tělesa nebo lidského těla. Jednotkou zrychlení je metr za sekundu na druhou (m/s2).
Kdyby byly časové intervaly dostatečně krátké (blížící se nule), mohli bychom hovořit o okamžitém zrychlení. Okamžité zrychlení je tedy zrychlení tělesa ve velmi krátkém časovém intervalu, který se téměř blíží nule.
Protože zrychlení je vektor stejně jako rychlost nebo posunutí, můžeme ho v prostoru rozkládat na tři složky zrychlení. U vektoru okamžitého zrychlení je však jedna zvláštnost oproti vektoru okamžité rychlosti.
Směr vektoru okamžitého zrychlení nemusí nutně souhlasit se směrem pohybujícího se tělesa či lidského těla.
Když se rozbíháte, zrychlení má stejný směr jako je směr vašeho pohybu. Pokud začnete zpomalovat, zrychlení má přesně opačný směr, než je směr vašeho pohybu. Pokud je konán křivočarý pohyb rychlostí konstantní velikosti (rovnoměrný křivočarý pohyb), okamžité zrychlení má také odlišný směr od směru pohybu (např. cyklista jedoucí na oválné dráze). Uveďme ještě jeden důležitý příklad. Když běžíte stále stejnou rychlostí co do velikosti i směru, zrychlení nemá žádný směr, neboť je rovno nule.