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自从十七世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，在科学研究和生产技术中得到了广泛的应用，取得了巨大的成就。经典力学用来解决实际问题时得到的结果与实际情况相符合，证明了牛顿定律的正确性。但是，牛顿定律与一切物理定律一样，只具有相对的真理性。这就是说，牛顿定律也有它的适用范围。
随着物理学的发展，特别是十九世纪以来电磁理论的发展，不断发现的新的事实，如高速运动的电子的质量随着速度的增大而增大。这些事实，用经典力学无法加以说明，经典力学的理论与实验事实之间发生了矛盾。在这种情况下，在二十世纪初，著名的物理学家爱因斯坦（1879~1955）提出了狭义相对论，成为现代物理的开端。狭义相对论从根本上改变了我们通常对空间和时间的看法，提出了一种新的时空观。从经典力学看来，物体的长度和时间间隔跟物体运动速度没有关系，相对论却指明了它们跟速度的密切关系。我们在运动学中所讨论的速度合成的法则，对于通常所能达到的速度大小来说是完全正确的，但对于可与光速（
相比的高速来说就不再正确了，而必须用相对论运动学来处理。相对论动力学指出，物体的质量不是固定不变的，它随着物体运动速度的增大而增大。设
为物体静止时的质量，那么，物体以速度
运动时，它的质量 可以根据相对论力学的公式算出来。计算表明，当物体的运动速度 接近于光速
时，运动物体的质量
远大于它的静止质量
时，
;
时，
;这时，经典力学就不再适用了。当物体的运动速度 远小于光速 时，虽然运动物体的质量 比它的静止质量 要大，但相差甚微，可以不予考虑 ，而认为物体的质量没有改变，经典力学仍旧适用。实际上，太阳系里的一切宏观物体，如行星、卫星、人造飞船、地球上的各种交通工具以及我们通常研究的物体，它们的速度都远小于光速，都显示不出质量随速度而改变的现象。例如，地球的公转速度
，以这个速度运动物体，它的质量的改变大约只有静止质量的十万万分之五。这样微小的变化实际上也是无法观测出来的。这就是说，对于太阳系里一切宏观物体的运动来说，经典力学已经足够准确了。总之，处理低速运动问题时，经典力学是完全适用的；处理高速运动问题时，必须用相对论力学，经典力学是相对论力学在低速时良好的近似。
经典力学是在研究宏观物体的基础上总结出来的规律，随着生产和科学技术的发展，十九世纪末和二十世纪初以来，人们对于物质世界的研究深入到原子内部，发现电子、质子、中子等微观粒子，不仅具有粒子性，而且具有波动性，它们的运动规律一般不能用牛顿运动定律来说明。二十世纪初期，人们建立了量子力学，用来描述微观粒子的规律性。
经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子，这就是牛顿定律的适用范围。
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