機械零件雖然有多種可能的失效形式，但歸納起來主要的為強度、剛度、耐磨性、穩定性和溫度的影響等幾個方面的問題。對于各種不同的失效形式，相應地有各種工作能力判定條件。例如：當強度為主要問題時，按強度條件判定，即應力≤許用應力；當剛度為主要問題時，按剛度條件判定，即變形量≤許用變形量。
設計機械零件時，常根據一個或幾個可能發生的主要失效形式，運用相應的判定條件，確定零件的形狀和主要尺寸。
在機器或機械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在結構設計中除了研究零件本身的功能和其它特征外，還必須研究零件之間的相互關系。
零件的相關分為直接相關和間接相關兩類。凡兩零件有直接裝配關系的，成為直接相關。沒有直接裝配關系的相關成為間接相關。間接相關又分為位置相關和運動相關兩類。位置相關是指兩零件在相互位置上有要求，如減速器中兩相鄰的傳動軸，其中心距必須保證一定的精度，兩軸線必須平行，以保證齒輪的正常嚙合。運動相關是指一零件的運動軌跡與另一零件有關，如車床刀架的運動軌跡必須平行于于主軸的中心線，這是靠床身導軌和主軸軸線相平行來保證的，所以，主軸與導軌之間位置相關；而刀架與主軸之間為運動相關。
多數零件都有兩個或更多的直接相關零件，故每個零件大都具有兩個或多個部位在結構上與其它零件有關。在進行結構設計時，兩零件直接相關部位必須同時考慮，以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質量等。同時還必須考慮滿足間接相關條件，如進行尺寸鏈和精度計算等。一般來說，若某零件直接相關零件愈多，其結構就愈復雜；零件的間接相關零件愈多，其精度要求愈高。
機械設計中可以選擇的材料眾多，不同的材料具有不同的性質，不同的材料對應不同的加工工藝，結構設計中既要根據功能要求合理地選擇適當的材料，又要根據材料的種類確定適當的加工工藝，并根據加工工藝的要求確定適當的結構，只有通過適當的結構設計才能使所選擇的材料充分的發揮優勢。
設計者要做到正確地選擇材料就必須充分地了解所選材料的力學性能、加工性能、使用成本等信息。結構設計中應根據所選材料的特性及其所對應的加工工藝而遵循不同的設計原則。
使用三維建模技術指導于機械創新設計，要求設計者在機械設計的過程中兼顧設計的新穎性、創造性，使其更加符合動力學中能耗利用的相關要求。運用新技術，體現機械產品制作發明的實用性，開發更多符合市場需要的機械功能。
為了提高機械產品三維建模設計的效能，技術人員應該做好數據控制與知識熔接工作，將產品性能的管控體現到設計質量的檢測活動中去。
在工業項目的機械產品綠色創新設計活動中，相關負責人應該安排一些具有生產經驗的工人參與到設計活動中去，針對機械產品運行中容易出現損耗的部分進行分析，設計出一套保護機械產品核心零部件的可行性方案。
