由于在不同时期、不同行业中，计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）技术所实现的功能不同，工程技术人员对CAD技术的认识也有所不同，因此很难给CAD技术下一个统一的、公认的定义。早在1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。到20世纪80年代初，第二届国际CAD会议上认为CAD是一个系统的概念，包括计算、图形、信息自动交换、分析和文件处理等方面的内容。1984年召开的国际设计及综合讨论会上，认为CAD不仅是设计手段，而且是一种新的设计方法和思维。显然，CAD技术的内涵将会随着计算机技术的发展而不断扩展。
就目前21世纪情况而言，CAD是指工程技术人员以计算机为工具，运用自身的知识和经验，对产品或工程进行方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称，是一门多学科综合应用的新技术。CAD是一种新的设计方法，它采用计算机系统辅助设计人员完成设计的全过程，将计算机的海量数据存储和高速数据处理能力与人的创造性思维和综合分析能力有机结合起来，充分发挥各自所长，使设计人员摆脱繁重的计算和绘图工作，从而达到最佳设计效果。CAD对加速工程和产品的开发、缩短设计制造周期、提高质量、降低成本、增强企业创新能力发挥着重要作用。
一般认为，CAD系统应具有几何建模、工程分析、模拟仿真、工程绘图等主要功能。一个完整的CAD系统应由人机交互接口、科学计算、图形系统和工程数据库等组成。人机交互接口是设计、开发、应用和维护CAD系统的界面，经历了从字符用户接口、图形用户接口、多媒体用户接口到网络用户接口的发展过程。图形系统是CAD系统的基础，主要有几何（特征）建模、自动绘图（二维工程图、三维实体图等）、动态仿真等。科学计算是CAD系统的主体，主要有有限元分析、可靠性分析、动态分析、产品的常规设计和优化设计等。工程数据库是对设计过程中使用和产生的数据、图形、图像及文档等进行存储和管理。就CAD技术目前可实现的功能而言，CAD作业过程是在由设计人员进行产品概念设计的基础上从建模分析，完成产品几何模型的建立，然后抽取模型中的有关数据进行工程分析、计算和修改，最后编辑全部设计文档，输出工程图。从CAD作业过程可以看出，CAD技术也是一项产品建模技术，它是将产品的物理模型转化为产品的数据模型，并把建立的数据模型存储在计算机内，供后续的计算机辅助技术所共享，驱动产品生命周期的全过程。 计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，简称CAM）到目前为止尚无统一的定义。一般而言，CAM是指计算机在制造领域有关应用的统称，有广义CAM和狭义CAM之分。所谓广义CAM，是指利用计算机辅助完成从生产准备工作到产品制造过程中的直接和间接的各种活动，包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。其中工艺准备包括计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助工装设计与制造、NC编程、计算机辅助工时定额和材料定额的编制等内容；物流过程的运行控制包括物料的加工、装配、检验、输送、储存等生产活动。而狭义CAM通常指数控程序的编制，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。
CAM中核心的技术是数控加工技术。数控加工主要分程序编制和加工过程两个步骤。程序编制是根据图纸或CAD信息，按照数控机床控制系统的要求，确定加工指令，完成零件数控程序编制；加工过程是将数控程序传输给数控机床，控制机床各坐标的伺服系统，驱动机床，使刀具和工件严格按执行程序的规定相对运动，加工出符合要求的零件。作为应用性、实践性极强的专业技术，CAM直接面向数控生产实际。生产实际的需求是所有技术发展与创新的原动力，CAM在实际应用中已经取得了明显的经济效益，并且在提高企业市场竞争能力方面发挥着重要作用。 CAE（Computer Aided Engineering）从字面上理解是计算机辅助工程分析，准确地讲，就是指工程设计中的分析计算、分析仿真和结构优化。CAE是从CAD中分支出来的，起步稍晚，其理论和算法经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程。随着计算机技术的不断发展，CAE系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生，并已成为工程和产品结构分析、校核及结构优化中必不可少的数值计算工具；CAE技术和CAD技术的结合越来越紧密，在产品设计中，设计人员如能将CAD与CAE技术良好融合，就可以实现互动设计，从而保证企业从生产设计环节上达到最优效益。分析是设计的基础，设计与分析集成是必然趋势。
目前CAE技术已被广泛应用于国防、航空航天、机械制造、汽车制造等各个工业领域。CAE技术作为设计人员提高工程创新和产品创新能力的得力助手和有效工具，能够对创新的设计方案快速实施性能与可靠性分析；进行虚拟运行模拟，及早发现设计缺陷，实现优化设计；在创新的同时，提高设计质量，降低研究开发成本，缩短研发周期。 计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning，简称CAPP）是根据产品设计结果进行产品的加工方法设计和制造过程设计。一般认为，CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。其中工序设计包括加工设备和工装的选用、加工余量的分配、切削用量选择以及机床、刀具的选择、必要的工序图生成等内容。工艺设计是产品制造过程中技术准备工作的一项重要内容，是产品设计与实际生产的纽带，是一个经验性很强且随制造环境的变化而多变的决策过程。随着现代制造技术的发展，传统的工艺设计方法已经远远不能满足自动化和集成化的要求。
随着计算机技术的发展，CAPP受到了工艺设计领域的高度重视。其主要优点在于：CAPP可以显著缩短工艺设计周期，保证工艺设计质量，提高产品的市场竞争能力。CAPP使工艺设计人员摆脱大量、繁琐的重复劳动，将主要精力转向新产品、新工艺、新装备和新技术的研究与开发。CAPP可以提高产品工艺的继承性，最大限度地利用现有资源，降低生产成本。CAPP可以使没有丰富经验的工艺师设计出高质量的工艺规程，以缓解当前机械制造业工艺设计任务繁重、缺少有经验工艺设计人员的矛盾。CAPP有助于推动企业开展的工艺设计标准化和最优化工作。CAPP在CAD、CAM中起到桥梁和纽带作用：CAPP接受来自CAD的产品几何拓扑信息、材料信息及精度、粗糙度等工艺信息，并向CAD反馈产品的结构工艺性评价信息；CAPP向CAM提供零件加工所需的设备、工装、切削参数、装夹参数以及刀具轨迹文件，同时接受CAM反馈的工艺修改意见。 自20世纪70年代中期以来，出现了很多计算机辅助的分散系统，如CAD、CAE、CAPP、CAM等，分别在产品设计自动化、工艺过程设计自动化和数控编程自动化等方面起到了重要作用。但是这些各自独立的系统不能实现系统之间信息的自动交换和传递。例如，CAD系统的设计结果不能直接为CAPP系统所接受，若进行工艺过程设计，仍需要设计者将CAD输出的图样文档转换成CAPP系统所需要的输入信息。所以，随着计算机辅助技术日益广泛的应用，人们很快认识到，只有当CAD系统一次性输入的信息能为后续环节（如CAE、CAPP、CAM）继续应用时才能获得最大的经济效益。为此，提出了CAD到CAM集成的概念，并首先致力于CAD、CAE、CAPP和CAM系统之间数据自动传递和转换的研究，以便将已存在和使用的CAD、CAE、CAPP、CAM系统集成起来。有人认为：CAD有狭义及广义之分，狭义CAD就是单纯的计算机辅助设计，而广义CAD则是CAD/CAE/CAPP/CAM的高度集成。不论何种计算机辅助软件，其软件功能不同，其市场定位不同，但其发展方向却是一致的，这就是CAD/CAE/CAPP/CAM的高度集成。
CAD/CAM集成技术的关键是CAD、CAPP、CAM、CAE各系统之间的信息自动交换与共享。集成化的CAD/CAM系统借助于工程数据库技术、网络通信技术以及标准格式的产品数据接口技术，把分散于机型各异的各个CAD、CAPP、CAM子系统高效、快捷地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证整个系统内信息的流动畅通无阻。
CAD/CAM集成技术是各计算机辅助单元技术发展的必然结果。随着信息技术、网络技术的不断发展和市场全球化进程的加快，出现了以信息集成为基础的更大范围的集成技术，譬如将企业内经营管理信息、工程设计信息、加工制造信息、产品质量信息等融为一体的计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，简称CIMS）。而CAD/CAM集成技术是计算机集成制造系统、并行工程、敏捷制造等先进制造系统中的一项核心技术。
科普中国·科学百科：计算机辅助技术