L'objectif de cet ouvrage est de présenter la mécanique de Lagrange et de Hamilton en effectuant un lien entre la mécanique newtonienne bien connue et les récents développements de ces cinquante dernières années.
Le lecteur est amené progressivement de la formulation lagrangienne aux travaux récents sur les systèmes dynamiques hamiltoniens. Ces systèmes sont étudiés dans la diversité de leur comportement qui va de la régularité parfaite au chaos et conduisent à l'énoncé et l'illustration de l'important théorème KAM. De nombreux exercices et figures facilitent la compréhension. En fin de chapitre, sont proposés des exercices et problèmes corrigés de difficulté progressive, ainsi que des compléments.
On peut ainsi approfondir certains thèmes. Diverses facettes de la physique sont abordées, telles la physique statistique, la théorie des champs, l'optique et surtout la mécanique quantique. Des annexes, enfin, complètent l'ensemble.