Kỹ thuật cơ khí - một ngành khoa học ứng dụng lâu đời

Kỹ thuật cơ khí là một trong những ngành Khoa học ứng dụng những nguyên lý vật lý, kĩc thuật và khoa học vật liệu để thiết kế, phân tích, chế tạo và bảo dưỡng các loại máy móc và hệ thống máy móc. Nó là một lĩnh vực kĩ thuật liên quan đến việc Thiết kế, Sản xuất và Vận hành máy. Đây là ngành lâu đời nhất, rộng lớn nhất của Kỹ thuật.

Sử dụng những nguyên lý nhiệt động lực học, định luật bảo toàn khối lượng và năng lượng để phân tích các hệ vật lý tĩnh và động, phục vụ cho công tác thiết kế trong những lĩnh vực như ô tô, máy bay và các phương tiện giao thông khác, những hệ thống gia nhiệt và làm lạnh, đồ dùng gia đình, máy móc và thiết bị sản xuất, vũ khí...

Ngành này  tạo ra những giả lập mô phỏng hoạt động của các đối tượng, như quy trình chế tạo thực tế theo một trình tự tối ưu hóa sự thực hiện, hiệu quả về kinh tế và chi phí năng lượng trước khi quyết định lựa chọn một thiết kế cụ thể.

Các bản vẽ kĩ thuật để chế tạo mang lại sản phẩm cuối cùng của khâu thiết kế. Chúng phải thỏa mãn cả hai mục đích: bao gồm đầy đủ các thông tin cần thiết để chế tạo và là một tiêu chí kiểm soát kĩ thuật đối với những mức độ sửa chữa. Trước cuối thế kỷ 20, rất nhiều bản vẽ kĩ thuật được vẽ bằng tay với sự trợ giúp của bảng vẽ cơ khí. Sự ra đời của máy tính với các phần mềm đồ họa đã có thể giúp thực hiện được việc dựng nên các mô hình và các bản vẽ bằng các chương trình máy tính trợ giúp thiết kế (CAD).

Nhiều chương trình CAD hiện nay cho phép người dùng tạo ra các mô hình ba chiều để có thể nhìn từ mọi góc độ. Các chương trình CAD có thể mô hình hóa vật thể đặc tiên tiến là một hệ thống thiết kế hiện thực ảo. Những mô hình đặc như vậy có thể được dùng làm cơ sở cho các phân tích phần tử hữu hạn (FEA) và tính toán động lực dòng chảy (CFD) của thiết kế. Cho đến ứng dụng gia công với trợ giúp máy tính (CAM), những mô hình này cũng có thể được dùng trực tiếp bằng phần mềm để tạo ra các “lệnh" cho việc chế tạo các đối tượng được mô tả bởi các mô hình đó, thông qua những máy điều khiển số hóa bằng máy tính (CNC) hoặc các tiến trình tự động hóa mà không cần các bản vẽ trung gian.

Các chuyên ngành cơ bản của cơ khí gồm có: động học, tĩnh học, sức bền vật liệu, truyền nhiệt, động lực dòng chảy, cơ học vật rắn, điều khiển học, khí động học, thủy lực, chuyển động học và các ứng dụng nhiệt động lực học. Các kỹ sư bắt buộc có kiến thức và năng lực áp dụng những khái niệm trong môi trường kĩ thuật điện và hóa học. Với một mức độ nhỏ, cơ khí còn trở thành kĩ thuật phân tử - một mục tiêu viễn cảnh của nó là tạo ra một tập hợp phân tử để xây dựng được những phân tử và vật liệu bằng con đường tổng hợp cơ học.