Kinezioloģijas pētījumu mērķis ir izzināt likumsakarības, kas ļautu indivīdam atbilstoši tā spējām veidot iecerētajam kustības mērķim piemērotas, saudzīgas, ekonomiskas un drošas kustības. Kinezioloģijas atziņas veidojušās daudzu gadsimtu gaitā, bet kā patstāvīga zinātnes nozare tā nostiprinājās 19. gs. vidū. 

Izpratne par kustību norisi, vadību un motivāciju ir svarīga gan no fundamentālo, gan lietišķo zināšanu viedokļa. Teorētiskās zināšanas kinezioloģijā ļauj attīstīt paņēmienus un metodes kustību realizācijas efektivitātes palielināšanā, balsta un kustību sistēmas un visa organisma darbaspēju atjaunošanai pēc slodzes radīta fiziska un garīga noguruma, kā arī skeleta-muskulārās sistēmās disfunkciju un pēctraumu rehabilitācijā. Izmantojot zinātnē un praksē balstītus pētījumus, lietišķā kinezioloģija attīsta jaunas metodes cilvēka un dzīvnieku darbaspēju saglabāšanai un atjaunošanai. Praktiska, vienkārša, populāra un efektīva metode ir, piemēram, kinezioloģiskā teipošana. Šo metodi plaši izmanto fizisko darbaspēju atjaunošanai ne tikai cilvēkam, bet arī dzīvniekiem (zirgiem, suņiem). 

Kinezioloģija ir starpdisciplināra zinātne, kas attīstījusies ciešā saistībā ar pētījumiem biomehānikā, anatomijā, fizioloģijā, robotikā, neirozinātnē. Kinezioloģiju iedala fundamentālajā un lietišķajā kinezioloģijā. Fundamentālā kinezioloģija pēta kustību norises un vadības procesus, meklējot atbildes uz jautājumiem: kā notiek kustība, kāds ir kustības modelis (paterns), kādas smadzeņu struktūras piedalās kustības vadības procesos, kā veidojas motivācija kustēties un citiem. Lietišķā kinezioloģija, izmantojot fundamentālās kinezioloģijas un citu zinātņu nozaru atziņas, veic muskuļu darbaspēju testēšanu un atjaunošanu, izmantojot dažādas manipulācijas un procedūras, piemēram, specifisku locītavu mobilizāciju, masāžu, miofasciālās terapijas metodes, teipošanu un citas. Kinezioloģijas atziņas tiek izmantotas sporta medicīnā, sporta fizioloģijā, medicīniskajā rehabilitācijā, ortopēdijā, ergonomikā.

Refleksu teorija definē, ka kustība var notikt kā skeleta muskuļu atbilde uz ārēju stimulu, pie tam, tā ir tikai viens no organisma kompleksās atbildes uz stimulu reakciju veidiem. 20. gs. sākumā šo teoriju kustību kontrolei pamatoja angļu zinātnieks Čarlzs Šeringtons (Sir Charles Scott Sherrington). Kustību hierarhiskās vadības teorija – definē kustību vadības līmeņus nervu sistēmā, kur atšķirīgas centrālās nervu sistēmas atšķirīgi piedalās kustību vadības realizācijā. Motorās programmas teorija balstīta uz neirofizioloģiskiem kustību veidošanas principiem, kas nosaka, ka ikvienu kustību realizē un kontrolē motorā programma, kas tiek veidota kustību apmācības procesa laikā. Šī teorija skaidro kustību iespējamību bez ārēja stimula, kas, savukārt, ir refleksu teorijas pamatā. Teorijas veidotājs ir amerikāņu zinātnieks Ričards Šmits (Richard Allen Schmidt). Sinerģijas (jeb sistēmiskā) teorija – veidojās 20. gs. sākumā uz krievu fiziologa un biomehāniķa Nikolaja Bernšteina (Николай Александрович Бернштейн) atziņām par nervu sistēmas darbības ietekmes saistību ar visu organismu kā kompleksu biomehānisku sistēmu. Šīs teorijas būtisks aspekts ir kustību koordinācijas un kustību brīvības pakāpes saskaņošana. Dinamiskā kustību teorija – veidojās 20. gs. beigās; apraksta cilvēka organisma sistēmu efektīvu mijiedarbību, kas sekmē dinamisku sistēmu pašorganizēšanos. Precīza kustība rodas no kustībā iesaistīto struktūru (piemēram, atsevišķu muskuļu šķiedru) funkcionālajām īpašībām noteiktā brīdī. Pēc šīs teorijas idejām dzīvo organismu kustību sāka attēlot matemātiski. Ekoloģiskā teorija – veidojās 20. gs. 60. gados, kad amerikāņu psihologs Džeimss Gibsons (James Jerome Gibson), analizējot kustības veidošanos apkārtējā vidē, definēja atziņas par apkārtējās vides stimulu nozīmību dzīvo organismu kustību veidošanai. Teorija raksturo kustību organizāciju vairākos, atšķirīgos kustību organizācijas ceļos, kas ir pamatā organisma adaptācijai vidē. 

Muskuļu spēka, darba spēju un izturības novērtēšanai izmanto neinvazīvas klasiskās fizioloģijas metodes – dinamometriju, elektromiogrāfiju, slodžu testus un citas. Kustību amplitūdas un rakstura novērtēšanai izmanto speciālu aprīkojumu, piemēram, goniometrus, balsta un līdzsvara platformas, ergometrus, metabometrus. Kustību vadības īpatnību novērtēšanai pielieto kognitīvās psiholoģijas testus. Muskuļu un organisma vielmaiņas novērtēšanai izmanto bioķīmijas un farmakoloģijas metodes.

Kinezioloģija kā zinātnes virziens sāka veidoties 19. gs. sākumā, kad zviedru zinātnieks Pērs Lings (Pehr Henrik Ling), veidojot teorijas un metodes ārstnieciskajai vingrošanai un masāžai, 1813. gadā saņēma Zviedrijas karaliskās majestātes atļauju Stokholmā izveidot vingrošanas institūtu skolu un armijas vingrošanas skolotāju apmācībai – Karalisko Centrālo vingrošanas institūtu (Kungliga Gymnastiska Centralinstitutet). Šī institūta profesors Karls Georgijs (Carl August Georgii) 1854. gadā kustību zinātnes apzīmēšanai ieviesa nosaukumu – kinezioloģija. 19. gs. kinezioloģijas metodes tika iekļautas gandrīz 2000 kustību vingrinājumos un ap 50 masāžas paņēmienos, kas tika izmantoti disfunkciju mazināšanai un slimību ārstēšanai. Zviedru ārstnieciskās vingrošanas skolotājs Nilss Pose (Nils Posse), strādājot vingrošanas skolā Bostonā, Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV), 1894. gadā izdeva grāmatu “Speciālā kinezioloģija vingrošanas izglītošanā” (The Special Kinesiology of Educational Gymnastics), kurā izklāstīja kinezioloģijas pamatmetodes. Nozīmīgu pagriezienu cilvēka kustību izpētē radīja Pirmā pasaules kara sekas, kad kara invalīdiem (īpaši sportistiem invalīdiem) tika veidotas protēzes. Protēžu ražošana veicināja inženierus un ortopēdijas ķirurgus padziļināti pētīt dabisko kustību gaitu no dažādiem aspektiem. Otrais pasaules karš rosināja pētīt kustību modeļus – lidmašīnas pilotu pielāgošanās spējas iespējami tehniski sarežģītos gaisa kuģu manervu apstākļos, pētot cilvēku stāju, kustības, psihes un funkcionālo veiktspēju. Pilotu apmācībai bija nepieciešami antropometriskie dati, iespējamie reakcijas laiki, fiziskās sagatavotības testēšanas metodes, kā arī paņēmieni to uzlabošanai. Arī mūsdienās militārā industrija līdzās sporta zinātnei un medicīniskajai rehabilitācijai ir nozīmīga kinezioloģijas zinātnes virzītāja.

Mūsdienu kinezioloģijas pētījumi notiek gan zinātnes centros, gan medicīniskās rehabilitācijas un sporta centru paspārnē. Kustību modeļu izpētē dominē digitalizētas kustību videoanalīzes tehnoloģijas, kas ļauj precīzi analizēt gan kustību biomehāniskos parametrus, gan kustību kontroles modeļus, kombinējot tos ar elektromiogrāfijas (muskuļu bioelektriskās aktivitātes) datiem. Efektīva kustību norise ir viens no priekšnosacījumiem labiem panākumiem sportā, īpaši tādos sporta veidos un sporta disciplīnās, kas prasa augstu kustību precizitāti, piemēram, basketbols, šķēpa mešana, diska mešana, augstlēkšana un citas.

Sanfrancisko Pavalsts universitātes Kinezioloģijas departaments (San Francisco State University, Department of Kinesiology) ASV veic plaša spektra pētījumus cilvēka veselības aprūpē; centrālais pētījuma jautājums ir kinezioloģija no kustību, sociālā un psiholoģiskā aspekta. Vašingtonas Universitātes Kustību zinātnes pētniecības centrs (Washington University, Movement Science Research Center) ASV veic augsta līmeņa pētījumus integratīvajā muskuļu fizioloģijā, ortopēdiskajā biomehānikā, rehabilitācijā, kustību traucējumu izpētē neirodeģeneratīvu slimību gadījumā. Montanas Universitātes Fizikālās terapijas un rehabilitācijas zinātnes skola (University of Montana, School of Physical Therapy and Rehabilitation Science) ASV ir starptautiski atpazīstama ar pētījumiem lietišķās kinezioloģijas jomā par kustību kontroli un kustību modeli. Hamburgas Universitātes Kustību zinātnes institūts (Universität Hamburg, Institut für Bewegungswissenschaft) Vācijā pēta fiziskas slodzes un kustību kultūras specifiskos jautājumus gan profesionāliem sportistiem, gan ikdienas fiziskās slodzēs, kā arī fizisko darbaspēju atjaunošanās iespējas pēctraumu rehabilitācijas procesā. Vīnes Universitātes Sporta zinātnes institūts (Universität Wien, Institut für Sportwissenschat) Austrijā, integrējot biomehānikas, kinezioloģijas un robotikas atziņas, risina kompleksus jautājumus cilvēka kustību izpētē. Amsterdamas Brīvās universitātes Uzvedības un kustību zinātņu fakultāte (Vrije Universiteit Amsterdam, Faculteit der Gedrags- en Bewegingswetenschappen) Nīderlandē pēta kustību apmācības un psiholoģijas aspektus. 

Physical Therapy (kopš 1921. gada, American Physical Therapy Association), British Journal of Sports Medicine (kopš 1966. gada, BMJ Publishing Group), Journal of Biomechanics (kopš 1968. gada, Elsevier), Medicine and Science in Sport and Exercise (kopš 1969. gada, Lippincott Williams & Wilkis), American Journal of Sports Medicine (kopš 1976. gada, SAGE Publishing), Human Movement Science (kopš 1982. gada, Elsevier), Journal of Electromyography and Kinesiology (kopš 1991. gada, Elsevier), Gait and Posture (kopš 1993. gada, Elsevier), International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity (kopš 2004. gada, BioMed Central).

Zviedru zinātnieks K. Georgijs – ieviesa kinezioloģijas terminu un pirmais mērķtiecīgi izveidoja specifisku fizisku vingrinājumu kompleksu ārstēšanās un profilakses nolūkos cilvēka balsta un kustību aparāta slimībām. Amerikāņu ārsts Džordžs Gudharts (George Joseph Goodheart) – praktiskās kinezioloģijas pamatlicējs; atklāja, ka ķermeņa pozas maiņa ir saistīta ar muskuļu vājumu un nespēju pilnvērtīgi veikt savas funkcijas. N. Bernšteins – motorās kontroles un kustību apmācības pētījumu aizsācējs; definēja muskuļu darbības sinerģiju kā neironu darbības stratēģiju kustību brīvības pakāpju kontrolei. Č. Šeringtona atklājumi sniedza jaunas atziņas par nervu sistēmas iesaisti kustību kontrolē; definēja muskuļu iestiepuma receptoru (proprioreceptoru) nozīmi kustību sensorikā. 20. gs. beigās itāļu neirozinātnieks Džakomo Ricolati (Giacomo Rizzolatti) primātu smadzeņu lielo pusložu garozā atklāja spoguļneironu sistēmu, kas aktivējas, vērojot citu subjektu kustības. Šie atklājumi radīja jaunus priekšstatus par kustību apmācību un ļāva skaidrot voluntāras un afektīvas uzvedības aspektus. Viens no 21. gs. ietekmīgākajiem pētniekiem un kinezioloģijas virziena popularizētājiem ir amerikāņu zinātnieks Karls Ņūels (Karl Newell), kas savos pētījumos ir atklājis atziņas par kustību motivāciju un kontroli un definējis kustību prasmju apguves ierobežojošo modeli.