在动力系统中，运动方程式的推导，是整个分析过程中很重要的一环。若不以向量平衡法，而采用能量的变分式推导，则最常用的变分观念即为汉米顿原理，用数学式表示如下： 式中，T 为系统的总动能；V 为系统的总位能，包括应变能与任何保守力位能；Wnc 为作用在系统上非保守力所做的功，此非保守力包括阻尼力与不属于V 中之其他外力；δ为某一时间间隔内的变量。汉米顿原理系指在任何时间间隔 t1与t2 之间，动能与位能的变量，加上非保守力系所作功的变量为零。应用此一原理，可直接求出任何系统的运动方程式。本法与虚功分析法不同在于惯性力与弹性力并未包括进去，而是采用动能与位能项，所以此法的优点在于所考虑的完全为纯量。在虚功分析中，虽然功的本身为纯量，但产生功的力与位移均是向量。