Hamiltonian układu jest sumą energii kinetycznej i potencjalnej

przy czym

gdzie: – współrzędna wektora położenia cząstki, – współrzędna wektora pędu cząstki,

Energia kinetyczna jest tutaj tylko funkcją pędu, zaś potencjalna jest tylko funkcją położenia. Równania Hamiltona dla tego układu mają postać

Przykład 1 – ruch w polu grawitacyjnym Rozważmy ruch ciała w polu grawitacyjnym Ziemi w kierunku pionowym (np. spadek swobodny lub rzut z pewną prędkością początkową). Energia potencjalna ciała ma postać (gdzie przyjęliśmy, iż oś jest skierowana pionowo w górę). Hamiltonian układu ma postać:

(1) Z pierwszego równania Hamiltona otrzymamy

Po scałkowaniu tego równania otrzymamy:

gdzie: – pęd początkowy ciała w chwili

(2) Z drugiego równania Hamiltona mamy

Całkując to równanie, otrzymamy:

gdzie: – położenie początkowe ciała w chwili Uwzględniając zależność pędu od czasu uzyskaną z 1-go równania, mamy:

i ostatecznie otrzymamy

Jest to znany z mechaniki Newtona wzór na położenie ciała w ruchu ze stałym przyspieszeniem z prędkością początkową i położeniem początkowym

Z powyższego przykładu widać, że w ramach mechaniki Hamiltona otrzymuje się jako rozwiązania zależności współrzędnych i pędów od czasu (przy czym są to w ogólności współrzędne i pędy uogólnione).