Một kỹ sư cơ điện tử hợp nhất các nguyên tắc của cơ học, điện tử và máy tính để tạo ra một hệ thống đơn giản, có hiệu quả kinh tế và đáng tin cậy hơn.Thuật ngữ "cơ điện tử" được tạo ra bởi Tetsuro Mori, là kỹ sư cấp cao của công ty Nhật Bản Yaskawa vào năm 1969. Robot công nghiệp là ví dụ điển hình của hệ thống cơ điện tử; nó bao gồm các khía cạnh của điện tử, cơ khí và máy tính để thực hiện các công việc hàng ngày.

Điều khiển học kỹ thuật (Engineering cybernetics) giải quyết các vấn đề kỹ thuật điều khiển trong các hệ thống cơ điện tử, được sử dụng để kiểm soát hoặc điều chỉnh cả một hệ thống (xem thêm lý thuyết điều khiển tự động). Thông qua sự hợp tác, các mô đun cơ điện tử thực hiện các mục tiêu sản xuất và kế thừa các đặc tính sản xuất linh hoạt và nhanh nhẹn trong sơ đồ sản xuất. Thiết bị sản xuất hiện đại bao gồm các mô đun cơ điện tử được tích hợp theo kiến trúc điều khiển (control architecture). Các kiến trúc phổ biến nhất bao gồm hệ thống cấp bậc (hierarchy), hệ thống đa cực (polyarchy), hệ thống hỗn hợp (heterarchy) và hệ thống lai (hybrid). Các phương pháp để đạt được hiệu quả kỹ thuật được mô tả bằng cách diều khiển các thuật toán, có thể sử dụng hoặc không sử dụng các phương pháp hình thức trong thiết kế. Các hệ thống hybrid quan trọng đối với cơ điện tử bao gồm hệ thống sản xuất, synergy drive,planetary exploration rovers, các hệ thống phụ ô tô như các hệ thống chống bó phanh và hỗ trợ xoay (spin-assist) và các thiết bị hàng ngày như máy ảnh lấy nét tự động, video, đĩa cứng, đầu đĩa CD và điện thoại.