工业设计遵循诸多重要原则。需求原则是根本，产品功能需满足客观需求，否则会造成积压浪费，且需求随时间、地点变化，是产品升级的依据。信息原则要求设计师掌握市场、科技、工艺等信息，引导设计。创新原则鼓励在产品外观、色彩、功能等方面创新，但要基于核心功能。系统性原则强调设计师需分清产品主次功能，进行科学设计。收敛原则倡导在发散思维构思方案后，综合信息进行收敛思维。产品优化原则注重对产品测试调试，提升功能、结构和外观。继承原则是批判吸收前人成果，推陈出新。效益原则兼顾技术经济与社会效益。时间原则要求加快设计研制，抢占市场。定量原则在方案评选等环节采用科学定量方法。这些原则共同保障工业设计的科学性与合理性。
人机工程学是工业设计的重要支撑学科。它研究人与产品、环境之间的相互关系，通过对人体尺寸、生理和心理特征的研究，优化产品设计，使产品与人达到匹配状态。在办公家具设计中，依据人体工程学原理设计座椅的高度、靠背的曲线、扶手的位置等，能有效减轻使用者的疲劳，提高工作效率。在交通工具设计中，考虑驾驶员的操作习惯、视野范围以及乘坐者的舒适性，设计出合理的驾驶舱布局和座椅设计。人机工程学的应用，让产品更加符合人体的自然行为模式，提升用户使用产品时的舒适度和性，从而增强产品的用户体验和市场竞争力。
材料是产品外观设计的物质基础，不同材料赋予产品独特的质感、触感与视觉效果。金属材料如不锈钢、铝合金，具有坚固耐用、光泽度高的特点，常用于高端电子产品、汽车零部件等，展现产品的科技感与品质感，其冷峻的金属光泽能传达出专业、可靠的形象。
塑料材料种类繁多，具有可塑性强、成本较低的优势，可通过注塑等工艺制成各种复杂造型，广泛应用于日常用品，如塑料玩具、家居装饰品等。塑料还能通过表面处理模仿其他材料的质感，如仿木纹、仿皮革等，丰富产品外观选择。
木材是一种天然材料，给人温暖、自然的感觉，常用于家具、乐器等产品设计，其独特的纹理与质感能营造出温馨、舒适的氛围，体现产品的人文关怀。此外，新型材料如碳纤维、3D 打印材料等不断涌现，为产品外观设计带来更多创新可能，碳纤维的高强度、轻量化特性使产品在保持坚固的同时实现更轻薄的外观设计，而 3D 打印材料可实现复杂、个性化的造型，满足消费者对独特产品外观的需求。
展望未来，机械设备外观设计将呈现出多方面的发展趋势。智能化将成为重要特征，随着物联网、人工智能等技术的发展，机械设备外观设计将更加注重与智能交互功能的融合。设备的操作界面可能会采用触摸式、投影式等更加智能化的设计，外观上通过灯光、显示屏等元素直观地展示设备的运行状态和智能信息，实现更加便捷、的人机交互。绿色环保设计也将持续深化，设计师会更多地选用可回收、可降解的环保材料，在外观设计上注重减少能源消耗和环境污染，使机械设备在整个生命周期内更加符合可持续发展的要求。个性化定制趋势将愈发明显，客户对机械设备的外观需求将更加多样化，企业将通过先进的设计和制造技术，如数字化设计、柔性制造等，满足客户个性化的外观设计需求，使每一台设备都能体现客户的独特风格和需求。