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。
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。
产品外观设计遵循一套严谨的流程与方法。首先是市场调研与分析，设计师需要了解目标市场、消费者需求、竞争对手产品特点等信息，明确设计方向与定位。例如，在设计一款新型智能手表时，需调研不同年龄段消费者对手表功能、外观的偏好，以及市场上现有智能手表的设计优缺点。
接着进入创意构思阶段，设计师运用头脑风暴、草图绘制等方法，提出多种设计概念与方案。这个阶段注重思维的发散性，尽可能多地探索不同的造型、色彩、材料组合方式，为后续筛选与优化提供丰富素材。
然后对创意方案进行筛选与评估，从可行性、美观性、成本效益、品牌契合度等多方面进行考量，选出潜力的方案。之后进入详细设计阶段，运用 3D 建模软件等工具，对选定方案进行建模，细化产品外观的每一个细节，包括尺寸、比例、表面处理等。
后制作样机，通过实物模型检验设计效果，进行后的调整与完善，确保产品外观设计能够顺利转化为实际产品，满足市场需求与用户期望。
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。