器人学中是很关键的，因为操纵机械手臂通过关节角度来控制。逆运动学在游戏编程和三维建模中也很重要，虽然其重要性因为运动捕获数据的大型数据库越来越多的使用而降低了。以关节连接的物体由一组通过关节连接的刚性片段组成。变换关节的角度可以产生无穷的形状。正向运动学问题的解，是给定这些角度时物体的姿势。“逆运动学问题”的难度更高的解是给定物体的姿势时——例如，给定终端效果器（end-effector）的位置时——找到关节的角度。一般情况下，逆运动学问题没有解析解。但是，逆运动学可以通过非线性编程技术来解决。特定的特