材料与工艺在工业设计中起着举足轻重的作用。不同的材料具有独特的物理和化学性质，决定了产品的质感、强度、耐用性等特性。金属材料坚固耐用，常用于制造机械产品；塑料材料可塑性强、成本较低，广泛应用于日常用品；木材则给人自然温暖的感觉，常用于家具设计。随着科技发展，新型材料不断涌现，如碳纤维、可降解材料等，为工业设计带来更多可能性。同时，精湛的工艺能将设计理念完美呈现。从传统的铸造、锻造、冲压工艺，到现代的 3D 打印、激光切割等先进工艺，每一种工艺都有其特点和适用范围。设计师需根据产品的设计需求，合理选择材料与工艺，以实现产品的性能和外观效果。
创新是工业设计的灵魂，有多种方法助力创新。头脑风暴法鼓励团队成员自由提出想法，激发创意灵感，通过思维碰撞产生新的设计概念。逆向思维法打破常规思维模式，从问题的相反方向思考，寻找独特的解决方案，比如在设计节能产品时，从能源消耗的反向角度思考如何减少能耗。类比法通过将不同事物进行类比，借鉴其他领域的成功经验来设计产品，如模仿鸟类飞行原理设计飞行器。此外，还有用户参与式创新，让用户直接参与设计过程，根据用户的实际需求和反馈进行创新设计。这些创新方法为设计师提供了广阔的思维空间，帮助他们突破传统，创造出更具竞争力的产品。
材料是产品外观设计的物质基础，不同材料赋予产品独特的质感、触感与视觉效果。金属材料如不锈钢、铝合金，具有坚固耐用、光泽度高的特点，常用于高端电子产品、汽车零部件等，展现产品的科技感与品质感，其冷峻的金属光泽能传达出专业、可靠的形象。
塑料材料种类繁多，具有可塑性强、成本较低的优势，可通过注塑等工艺制成各种复杂造型，广泛应用于日常用品，如塑料玩具、家居装饰品等。塑料还能通过表面处理模仿其他材料的质感，如仿木纹、仿皮革等，丰富产品外观选择。
木材是一种天然材料，给人温暖、自然的感觉，常用于家具、乐器等产品设计，其独特的纹理与质感能营造出温馨、舒适的氛围，体现产品的人文关怀。此外，新型材料如碳纤维、3D 打印材料等不断涌现，为产品外观设计带来更多创新可能，碳纤维的高强度、轻量化特性使产品在保持坚固的同时实现更轻薄的外观设计，而 3D 打印材料可实现复杂、个性化的造型，满足消费者对独特产品外观的需求。
材料选择和工艺对机械设备外观设计的终效果有着决定性影响。金属材料因其高强度、耐用性和良好的加工性能，在机械设备外观设计中应用广泛。例如，钢铁常用于制造大型机械的框架结构，具有出色的承重能力；铝合金则因其质量轻、耐腐蚀等特点，常用于一些对重量有要求的设备外壳，如航空发动机的部分外壳。随着科技的发展，新型材料也逐渐应用于机械设备领域，如碳纤维复合材料，具有高强度、低密度的优势，可用于制造高性能机械设备的关键部件，既能减轻设备重量，又能提高其性能。在工艺方面，不同的加工工艺赋予材料不同的表面质感和外观效果。铸造工艺可以制造出复杂形状的部件，但其表面相对粗糙；机械加工工艺如车削、铣削、磨削等能够获得高精度的表面，使设备外观更加精致；表面处理工艺如喷漆、电镀、阳极氧化等，不仅可以保护材料表面，还能为设备增添丰富的色彩和光泽，提升设备的整体美观度。例如，一些高端机械设备采用镀铬工艺，使设备表面呈现出亮丽的金属光泽，既美观又具有良好的防腐蚀性能。