การออกแบบ Mechatronics เป็นวิธีการทางวิศวกรรมแบบองค์รวมในการออกแบบอุปกรณ์และเครื่องจักรกลไฟฟ้า โดยปกติอุปกรณ์ถูกออกแบบมาเป็นชุดของระบบแยกเช่นระบบเครื่องกลไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ บ่อยครั้งที่ระบบเหล่านี้ทำจากส่วนประกอบทั่วไปที่เหมาะสำหรับเครื่องจักรประเภทเดียวกันหรือแม้แต่ชนิดที่แตกต่างกัน ในการออกแบบเมคคาทรอนิกส์ระบบจะไม่ถือว่าแยกจากกัน แต่เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องทั้งหมดและถูกรวมเข้าด้วยกันกับแต่ละส่วนประกอบที่ออกแบบมาเพื่อให้ทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดกับส่วนประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดในเครื่องนั้น ๆ ด้วยวิธีนี้การออกแบบเมคคาทรอนิกส์สามารถผลิตอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากในการทำงานเกือบทุกอย่างได้อย่างดีที่สุด
มีหลักการต่าง ๆ มากมายที่มีสาเหตุมาจากการออกแบบเมคคาทรอนิกส์และแตกต่างกันไปในแต่ละอุตสาหกรรมเนื่องจากความต้องการอุปกรณ์เฉพาะสำหรับทุกอุตสาหกรรมนั้นแตกต่างกันไป หนึ่งในหลักการที่สำคัญของการออกแบบเมคคาทรอนิกส์คือแนวคิดของการออกแบบส่วนประกอบทั้งหมดในเครื่องด้วยตาที่มุ่งไปสู่การบรรลุจุดประสงค์โดยรวมของเครื่องแทนที่จะเป็นแค่ส่วนประกอบแต่ละชิ้น ด้วยวิธีนี้ส่วนประกอบหนึ่งไม่ได้ลดทอนประสิทธิภาพการทำงานเพื่อชดเชยส่วนประกอบอื่น ตัวอย่างเช่นส่วนประกอบทั้งหมดในเครื่องที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในหรือกับน้ำจะได้รับการออกแบบให้กันน้ำได้
การศึกษาของวิศวกรยังเป็นปัจจัยสำคัญเมื่อสร้างอุปกรณ์ใหม่จากมุมมองการออกแบบเมคคาทรอนิกส์ วิศวกรส่วนใหญ่มีความเชี่ยวชาญในสาขาเดียวของความเชี่ยวชาญหรือสาขาวิชาเช่นวิศวกรรมไฟฟ้าหรือเครื่องกล ในการติดตามการออกแบบเมคคาทรอนิกส์ที่แท้จริงวิศวกรจะต้องคุ้นเคยกับทุกแง่มุมของเครื่องตั้งแต่องค์ประกอบของวัสดุที่จะสร้างขึ้นไปยังคอมพิวเตอร์และการเขียนโปรแกรมที่จะใช้ในการควบคุมเครื่อง ด้วยวิศวกรที่ได้รับการศึกษาในทุกด้านของการก่อสร้างและการใช้งานเครื่องนั้นจะมีคำตอบใหม่ ๆ สำหรับปัญหาเก่าเช่นโซลูชันทางเคมีเกี่ยวกับปัญหาคอมพิวเตอร์หรือในทางกลับกันพร้อมใช้งานกับการออกแบบเมคคาทรอนิกส์
เป็นผลโดยตรงจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมที่เหมาะสมของเครื่องจักรและอุปกรณ์ภายใต้แนวคิดการออกแบบเมคคาทรอนิกส์ผู้ผลิตอุปกรณ์จำนวนมากกำลังมองหาวิศวกรที่มีระเบียบวินัยหลากหลายและมีประสบการณ์จริงในสาขาที่แตกต่างกัน มีวิศวกรดังกล่าวไม่กี่คน สิ่งนี้ได้สร้างสาขาใหม่ในด้านวิศวกรรมและการศึกษา วิทยาลัยและมหาวิทยาลัยหลายแห่งกำลังทำงานร่วมกับอุตสาหกรรมต่างๆเพื่อให้ความรู้และฝึกอบรมวิศวกรออกแบบรุ่นใหม่ วิศวกรเหล่านี้ไม่ได้รับวุฒิการศึกษาในสาขาวิชาดั้งเดิม แต่มีความสามารถในการทำงานกับทุกสาขาวิชาตามความต้องการของอุตสาหกรรม
