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。
材料与工艺在工业设计中起着举足轻重的作用。不同的材料具有独特的物理和化学性质，决定了产品的质感、强度、耐用性等特性。金属材料坚固耐用，常用于制造机械产品；塑料材料可塑性强、成本较低，广泛应用于日常用品；木材则给人自然温暖的感觉，常用于家具设计。随着科技发展，新型材料不断涌现，如碳纤维、可降解材料等，为工业设计带来更多可能性。同时，精湛的工艺能将设计理念完美呈现。从传统的铸造、锻造、冲压工艺，到现代的 3D 打印、激光切割等先进工艺，每一种工艺都有其特点和适用范围。设计师需根据产品的设计需求，合理选择材料与工艺，以实现产品的性能和外观效果。
产品外观设计的核心在于创造出既符合用户审美需求，又能有效传达产品功能与品牌价值的视觉形象。以用户为中心是首要理念，设计师需深入调研用户的年龄、文化背景、生活习惯等因素，从而设计出贴合用户喜好的外观。比如，儿童玩具的外观设计通常色彩鲜艳、造型圆润可爱，以吸引儿童的注意力并确保使用；而商务电子产品则多采用简约、稳重的设计风格，展现专业与品质感。
同时，产品外观要与功能紧密结合。这并非简单的形式追随功能，而是让外观设计能够增强产品功能的易用性与可理解性。例如，汽车的流线型外观不仅能降低风阻，提升燃油经济性，还能给人一种速度与动感的视觉感受，强化汽车的行驶功能特性。此外，外观设计还承担着品牌传播的重任，通过独特的设计语言，如标志性的色彩、造型元素等，使产品在众多竞品中脱颖而出，让消费者一眼就能识别并记住品牌，从而建立起品牌忠诚度。
随着时代的发展，机械设备外观设计风格经历了显著的演变。早期的机械设备注重实用性，外观设计较为粗糙、笨重，以满足基本的生产需求为主。工业革命时期，机械制造技术的进步使得设备开始追求一定的标准化与秩序感，外观多采用直线条和简单的几何形状，呈现出朴素、硬朗的风格。到了 20 世纪，随着现代主义设计理念的兴起，机械设备外观设计更加注重功能与形式的统一，强调简洁、。设计上大量运用金属材质，展现出科技感与工业质感，如一些经典的发动机设计，外观简洁流畅，突出机械结构的美感。进入当代，随着科技的飞速发展和审美观念的多元化，机械设备外观设计风格更加丰富多样。一方面，延续简洁现代风格的同时，融入了更多人性化设计元素，如采用柔和的边角处理、增加操作界面的亲和力等；另一方面，一些机械设备开始借鉴消费电子产品的设计风格，追求时尚、精致的外观，以提升企业形象和产品竞争力，如一些高端数控机床的外观设计，造型优美，色彩搭配协调，展现出高端科技产品的魅力。