在論及骨折內固定方法以前，應仔細研究骨折功能療法中的力學因素。長期製動可引起關節囊纖維化而限製活動，要使該關節恢複活動，就需要長期頻繁的物理治療。在骨折愈合期始終保持關節運動可避免這種治療。間斷性負荷也可以加速骨折愈合。
對機械應力與代謝活動之間的聯係，多年來已有了解。較早的德國文獻中提到中胚葉的胚胎細胞受到純壓力和純拉力時有形成骨的傾向。同樣的細胞受剪力形成纖維組織，而在各方向受同等壓力則形成軟骨。
最近的觀察指出，一定的活動量和骨折愈合並不矛盾，實際上小的剪力也是許可的。顯然，剪力可促使骨痂形成，有輕微活動的骨折固定，其周圍的骨痂比堅強製動時產生的更多些。
傳送一個限製剪應力和彎應力（當然還包括扭轉應力）而以張應力或壓應力為主，最有效方法是采用石膏管型支架或承重石膏管型。脛骨骨折負重於石膏管型支架中，愈合速度比用不負重的石裔或架雙拐要快1~2倍。這種石膏管型支架的作用似施工用的腳手架，為新生骨痂固定了骨折斷端。這種骨折療法與堅強的內固定療法對比有明顯差別，後者外骨痂形成很少，有時甚至不形成。這裏要重複的基本原則是，盡可能在骨折處消除彎應力和扭轉應力。
二、生物力學在創傷骨科的應用
隨著社會的高速發展，創傷的構成也發生了質的變化，多發骨折、複合傷增多。原始的骨牽引治療方法已不能滿足需要，而更多地采用切開複位內固定或清創術後內固定的方法，以滿足複合傷、開放性損傷治療的需要。在急症手術中，由於種種原因，如開放性骨折、骨折伴發血管神經損傷，常常被迫采用非常規的手術入路及固定方法。生物力學對骨折固定方法評價的唯一標準即為張力帶原則，固定方法符合張力帶原則要求，即滿足了骨折內固定生物力學的總體要求。
張力在生理上一般來自彎應力和扭轉應力，也來自肌力，是骨折移位及骨折不愈合的生物力學上的主要原因。張力帶原則，為任何骨折固定形式都必須有效地對抗其張應力，以保證骨折的對位及防止骨折不愈合的發生。所以一切骨折固定器均可認為是對抗張力的帶子，其置於骨折的張力側。
張力帶最簡單實用的例子是鋼絲固定。鋼絲內麵定治療髕骨骨折，將髕骨骨折接觸點上的前方皮質相對應點用鋼絲捆緊在一起。為使骨折這一段保持扭矩平衡，張力與髕骨麵要有一小的彎曲角度，肌腱力矩為對側骨塊的反作用力所抵消。注意，這個反作用力是壓力。鋼絲固定使肌腱張力旋轉遠側骨塊與近側骨塊接觸。腱的張力越大，骨折麵通過的壓力就越大。肌力和反作用力各自都有方向相同的明顯分力，通過鋼絲內張力抵消。
尺骨鷹嘴突骨折的鋼絲固定，鋼絲應當盡可能在骨表麵將兩塊骨拉在一起，以便恢複骨的對位及三頭肌的功能。反作用壓力則使骨折兩斷端始終在一起。為了保持在鋼絲所固定的接觸點即“樞紐”周圍的扭矩平衡，這樣的一個反作用圧力是必要的。從橫切麵上的力平衡來考慮，我們應該理解反作用力必須被鋼絲內一個等量而反向的張力所抵消，
在某些方麵，鋼板與鋼絲固定相似，張力帶鋼板的適當彎曲造成的壓力通向骨折處。雖然鋼板參與了彎曲，但是鋼板受力屬於張力（與鋼絲固定相似）。螺釘的作用是把骨和鋼板固定成為一個整體，在鋼板承受張力的同時螺釘受剪切力作用。為防止主要彎矩成直角的一些分力矩出現，引起旋轉，骨折兩斷端每邊至少要上兩個螺釘。由於骨折術後的功能鍛煉，在一段時間內，鋼佑通常承受相當大的彎曲力。因此，如鋼板太薄而又重複地受到彎曲，會發生疲勞斷裂。
每種方法各有利弊，但所有方法都是使骨折產生壓力，內固定物承受張力。因為骨折麵不是平整的，壓力隻是由較小的骨折麵承擔。經過72小時左右斷端吸收，由加壓鋼板產生的骨折斷端壓應力一般也明顯減低，但其承受張力的特點並無改變。
與鋼板鏍釘相反，釘、棒和針原來就準備接受彎曲或旋轉。以股骨頸骨折為例，股骨頭受力時骨折處明顯地出現彎矩，力矩的大小不等。當單足離地麵（即走路）時，設想外展肌力和體重之間的力與力矩的平衡情況。我們設想把左腿和身體其他部分隔開，考慮來自左腿的力如何傳送到身其他部分。這時的力量以外展肌力和髖關節承受的力為主。可把髖關節當作支點：當右足離地時，在“杠杆”這一邊的外展肌力所提供的力矩和“杠杆”另一端的體重所產生的力矩使身體保持平衡，阻止向右旋轉。外展肌力的力臂較短，以髖關節為支點時，通常隻有對側體重力臂的1/3，因此，外展肌力是體重的3倍。按力平衡要求，體關節受力等於肌力和體重之和，因此截關節受的力4倍於體重，即髖關節受的力有200—400或更多。這樣股骨頸肯定承擔了一個大的彎矩。