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机械制造中常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金。非金属材料如塑料、橡胶等，在机械制造中也具有独特的使用价值。
适用于制作机械零件的材料种类非常之多，在设计机械零件时，如何从各种各样的材料中选择出合适的材料，是一项受多方面因素所制约的复杂的工作。设计者应根据零件的用途、工作条件和材料的物理、化学、机械和工艺性能以及经济因素等进行考虑。
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
开展机械产品设计三维建模技术开发的基本原则
基于三维建模技术运用中的机械产品设计活动，不仅仅是针对机械产品的某一个零部件进行设计，而是应该立足于全局机械产品整体使用功能的优化设计。
针对机械产品的设计与创新活动，我们应该对设计图纸进行创新性思考，尽可能采用新技术来开展机械制造的活动。同时，工作人员还应该重视机械产品的理论性研究，在基础理论的指导下，提高机械设计制造中的技能水平。
在概念设计的过程中，设计人员应该从工业设计的角度出发，使用三维技术对零部件参数进行多次调整，从而找到的设计方案。
从结构分析的角度入手，设计人员应该从新型的建模技术中找到动态仿真中的关键细节特点，对传统机械设计中不足的部分进行针对性的改进。使用新技术和新材料，对机械零件的安装与调配方法进行改进。
为了培养机械设计师的核心创新能力，必须要机械师加强设计方面的理念创新工作。基础信息工作人员应该建立起完善的绿色设计资源数据库，对于各个设计环节的环保细节和排放标准，应该进行数据入库储存。
机械设计师在进行新产品的三维技术开发时，可以根据此类型产品中的经典2D模型设计方法为蓝本，吸收传统设计活动中的理念，进一步推行传统产品中的3D模型装配方法创新，在虚拟样机的设计中体现出对于新技术的探索和革新运用。