Strojevi se sastoje od strojnih elemenata, koji su pojedinačni dijelovi stroja koji se pomiču i udaraju na druge dijelove kako bi stroj radio. Iako se strojni element može sastojati od manjih strukturnih dijelova, elementom se smatra cijela postavka koja obavlja tu funkciju. Na primjer, ventil se sastoji od nekoliko komponenti, uključujući ručni kotač i osovinu ili vreteno, ali samo bi se cijeli ventil nazvao strojnim elementom. Postoji veliki izbor različitih strojnih elemenata, kako opće tako i specijalne namjene, a njihov optimalni dizajn glavno je područje studija u inženjerstvu.
Strojni elementi opće namjene mogu se koristiti u bilo kojoj primjeni, a uključuju predmete kao što su zupčanici, ležajevi i osovine. Zupčanici su rotirajući dijelovi s međusobno povezanim zupcima koji se okreću protiv drugih zupčanika, uzrokujući njihovo okretanje i prijenos rotacijske sile ili zakretnog momenta. Ležajevi se koriste za nošenje sile – primjer je kuglični ležaj, koji omogućuje smanjeno trenje dok se slobodno kotrlja ispod pokretnog dijela. Osovine i spojke, poput zupčanika, također prenose zakretni moment i koriste se za spajanje dijelova, posebno u vozilima kao što su automobili i motocikli. Iako postoje mnoge varijacije i druge vrste elemenata opće namjene, svi oni rade na istim principima sile i gibanja i mogu se po potrebi ugraditi u gotovo svaki stroj.
Druga glavna kategorija strojnog elementa je strojni element posebne namjene. Ovi uređaji također koriste osnovne principe sile i gibanja za funkcioniranje, ali za razliku od elemenata opće namjene, mogu se koristiti samo u određenim aplikacijama. Primjeri takvih dijelova su klipovi i ventili. Ventili kontroliraju protok tekućine ili plina kroz cijev ometajući cjevovod, a mogu se otvoriti ili zatvoriti pomoću vanjskog prekidača ili kotača. Klipovi su pokretne komponente koje se koriste u motorima i pumpama za prijenos sile od tlaka plina ili tekućine u cilindričnoj komori ili za istiskivanje tog plina ili tekućine.
U projektiranju strojnog elementa, inženjeri nastoje optimizirati nekoliko čimbenika. Element stroja mora imati dovoljnu snagu i izdržljivost da pouzdano obavlja svoju predviđenu funkciju, ali također treba biti što manji i lakši. U idealnom slučaju, također bi trebao biti jednostavan i jeftin za proizvodnju i održavanje, a da je i dalje u skladu s industrijskim standardima. Budući da je osnovna funkcija strojnog elementa najvažnije razmatranje u dizajnu, proces počinje prilagođavanjem elementa njegovoj funkciji, a zatim uključivanjem drugih čimbenika.