Mekatronik, mekanizmalar, motorlar, tahrik elektronikleri, kontroller, arayüzler ve ergonomi gibi sistemi oluşturan makinenin tüm parçalarını göz önünde bulundurarak bütünsel olarak komple bir makine çözümü arar. Mekatronik sistem yaklaşımı ile yapılacak bir makine tasarımı için farklı disiplinler kullanılabilir. Fiziksel bir görevi yerine getirmek için hareket sisteminde mekanik, elektronik, hidrolik, pnömatik ya da hibrit teknolojilerden hangisinin kullanılacağı konusunda fiziksel beklentilerin bir birleşimidir. Çoğunlukla bu sistemler bir insan işlevini kopyalar, basitleştirir ya da yardım eder. Daha çoğunlukla ise makinenin daha iyi yapabileceği bir hareketi tekrarlarlar. Mekatronik yerleşmeden önce mekanik sistemler ve kontrol sistemleri, kullanılan bileşenler çok az dikkate alınarak birbirlerinden ayrı olarak geliştiriliyorlardı. Bilgisayarlar yayıldıkça çözümleri daha iyi hale getirmek için özel sistem modellemeleri, kullanılmaya başlandı.
Mekanik, elektrik ve kontrol sistemleri arasındaki sinerjiyi dikkate alma disiplini 50'li yıllarda ortaya çıkmaya başladı ancak "Mekatronik" terimi Yaskawa mühendislerinden Tetsuro Mori tarafından türetilmiştir ve 1971'de marka tescili yapılmıştır. Sonradan halk ağzında kullanılmaya başlanmıştır.
Gerçek mekatroniğin adaptasyonu isminin resmi olarak açıklanmasından çok öncelere dayanıyordu. 1952 yılında Solodovnikov tarafından Kontrol Sistemlerinin İstatistiksel Dinamikleri hakkında bir kitap yayımlandı. Bu kitabın bir bölümünde bir elektronik amplifikatörün nasıl bir hata sinyalini beslediği ve yalpa çemberi takılı bir radarın füzeleri takip etmek için kullanıldığı açıklanıyordu. Eski Sovyetler Birliği'nde dolaşan bu kitap zamanına göre oldukça ileriden gidiyordu.
Bugün hareket kontrol sistemleri tedarikçisi olan çoğu şirket bu prensipleri ortak uygulama olarak kullanıyor. Birden çok tedarikçiden hareket kontrol elemanlarını birleştiren OEM firmaları mekanik becerileri başarıyla entegre etme eğilimindedir.
Mekatronik mühendisliği, geliştirme sürecinden "deneme-yanılma" mantığını kaldırmayı amaçlar. Bir yan ürün, bilinen makinenin özelliklerinin komple matematiksel anlayışıdır. Sistem modelleme, titreşim analizi ve diğer analitik yöntemler, önleyici bakım programlarına öncülük edecek olan hataları bulan, analiz eden ve tahmin eden son teknoloji geri bildirim sensörlerinden faydalanırlar. Basit bir örnek vermek gerekirse belirli çalışan akımlardan zamanla toplanan veriler, çalışan akım hedef aralıktan yukarı doğru eğilim gösteriyorsa mekanik sistemin aşırı derecede aşınma gösterip göstermediğini tespit edebilir. Birçok sistem, spesifik geribildirim verilerine ve belirlenmiş sınırlara dayalı olarak uyarılar ve alarmlar oluşturmak için motor sensörlerini kontrol algoritmaları ile birlikte kullanmak üzere tasarlanmıştır. Kurulum genelde sistem kontrol elemanı dahilinde barındırılır. Bir makine tasarımı kendine ait çeşitli mekatronik elemanlarının etkileşimini dikkate almışsa, makine en iyi performans, uzun ömür ve iyileştirilmiş genel ekipman verimliliği için optimize edilebilir.
Mühendislerin çoğu mekanik ya da elektrik bölümlerinden mezun oluyorlar. Eğitim kurumları mekanik ve kontrol sistemlerini kombine bir disiplin yerine ayrı ayrı öğretiyorlar. Ayrı disiplinler eğitim ortamının dışındaki "gerçek dünyada" doğal olarak kombine oluyorlar. ABD ve dünyadaki diğer ülkelerdeki farklı eğitim seviyelerindeki okullar Mekatronik ile ilgili dersler açıyorlar. Mekatronik Mühendisliği birçok üniversitede Mühendislik bölümleri arasında bir bilim dalı olarak daha geçerli bir hale gelmeye başladı. Çoğu teknik ve ticari okul Mekatroniği sevdi. Çeşitli makine koşullarına adapte etmek için daha fazla bilgisayar gücü ve gelişmiş geribildirim sesnörleri kombine edildikçe ek faydalar da ortaya çıkacaktır. IoT'a olacak nihai bağlantı, makine operatörünün uzak konumlardan makine sorunlarını tanılması için akıllı telefon ve internet bağlantısı ile bakım uyarılarını almasına imkan tanıyacak.