机电一体化系统由五个关键组成要素构成，包括机械本体、动力驱动、测试传感、控制及信息处理和执行机构。机械本体作为系统的结构基础，由机身、框架等构成，为其他部分提供机械支持。动力驱动部分为系统提供能量，确保系统正常运行。测试传感部分负责监测系统内部及环境参数，将这些信息转化为可识别信号，传递给信息处理单元进行分析和决策。控制及信息处理部分负责接收和处理这些信号，以及外部指令，制定相应的控制策略。执行机构则根据这些指令执行预定动作和功能。
机电一体化系统的设计遵循四大原则：接口耦合、运动传递、信息控制和能量转换。接口耦合确保不同环节间的信息和能量有效交换，通过匹配信号模式和时序，实现一致的逻辑控制。能量转换涉及执行器和驱动器，确保不同能量形式间的高效转换。信息控制则依赖智能控制单元，实现信息的采集、处理和决策，智能化程度高的系统还具备知识获取和自学习功能。运动传递则关注运动的变换和优化，以实现系统的运动控制目标。
自动化技术是通过技术手段实现自动化操作，如信息获取、传递和处理，以达成预设目标。智能控制技术如专家系统、模糊控制和神经网络在钢铁工业中广泛应用，解决大型化、高速化生产中的控制难题。分布式控制系统（DCS）采用分布式架构，具有集中监视、操作和管理的优势，同时扩展性好、维护方便。开放式控制系统（OCS）则通过信息交换规程实现兼容和集成，实现控制与经营、管理的无缝连接。
机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。