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。
人机工程学在机械设备外观设计中起着至关重要的作用。它致力于使机械设备与操作人员之间达到的协调匹配状态。在操作界面设计方面，按钮、手柄、操纵杆等的位置、大小、形状和触感都要根据人体手部的生理结构和操作习惯进行设计。例如，大型起重机的操作手柄，其形状和尺寸要贴合操作人员的手掌，表面采用防滑材质，方便操作人员在长时间操作过程中舒适、稳定地握持，并且操作力的大小要适中，既保证操作的准确性，又不会让操作人员感到过度疲劳。在设备的可视性设计上，仪表盘、显示屏等信息展示区域要位于操作人员的视野范围内，信息的布局和显示方式要清晰易懂，便于操作人员快速获取关键信息。此外，机械设备的整体高度和操作位置也要考虑操作人员的身高范围，例如，常见的工厂流水线设备，其工作台高度会根据大多数工人的身高进行设计，使工人在操作时能够保持舒适的姿势，减少身体的劳损，提高工作效率，同时也降低了因操作不便导致的风险。
性是机械设备外观设计不可忽视的重要因素。外观设计要从多个方面保障操作人员和周围环境的。首先，设备的外壳设计要具有足够的强度和防护性能，能够有效防止操作人员接触到内部危险的运动部件。例如，工业风扇的外壳采用坚固的金属网设计，既能保证通风效果，又能防止人员手指等部位意外伸入，避免受伤。其次，设备的边角和突出部分应进行圆滑处理或设置防护装置，防止人员在操作或经过设备时发生碰撞受伤。对于一些在恶劣环境下工作的机械设备，如矿山机械，其外观设计还要考虑防尘、防水、防爆等特殊要求，确保设备在危险环境中能够运行，保护操作人员的生命。此外，在设备外观上合理设置警示标识也是至关重要的，通过醒目的颜色和清晰的图案，向操作人员和周围人员传达潜在的风险信息，提醒人们注意操作，预防事故的发生。