机械决定论，一种基于物质及其机械运动作为决定性因素的观点，它试图将拉普拉斯的动力学决定论从自然界推广至社会历史领域。这种理论仅适用于宏观物体，而面对微观领域及广泛存在的偶然现象，它则显得力不从心，从而引出了统计决定论，即通过概率和统计方法进行研究的统计性定律。
统计性定律的存在，并未否定客观规律，因此也未否定决定论的理论基础。实际上，机械决定论本质上是一种承认偶然性与必然性对立统一的辩证决定论。在哲学史上，机械决定论又称“形而上学决定论”，它在17至18世纪西欧盛行，强调自然界的因果性、必然性和客观规律性，而忽视了人的主观能动性和偶然性。
这一理论的代表人物包括牛顿、拉普拉斯、斯宾诺莎、霍尔等，其源头可追溯至17世纪法国哲学家笛卡尔提出的“动物是机器”的观点。牛顿力学创立后，机械决定论者认为，一旦初始条件确定，系统的运动便是必然的。在此基础上，他们认为牛顿力学规律是自然界唯一的客观规律，一切现象本质上都是力学现象，人和动物也是按力学规律组合的机器。
尽管机械决定论承认了自然规律的客观性，反对了上帝造世说和宗教神学，但它也存在严重缺陷。它只承认必然性，否认偶然性；只承认客观规律性，否认人的主观能动性；仅视机械运动为唯一的因果关系，不懂因果联系的多样性与复杂性；不理解因果联系、必然性和偶然性的区别与联系，将世界上的一切现象归因于必然原因，将偶然性视为无原因，将必然性绝对化，视承认偶然性为非决定论。这些错误使其最终走向了宿命论，无法彻底贯彻唯物主义决定论。
18世纪中叶后，康德在其著作《自然通史和天体论》中批判了机械决定论。随着19世纪自然科学的进步及辩证唯物主义的兴起，机械决定论逐渐走向衰亡。
