Để đáp ứng các yêu cầu tối thiểu của vỏ máy tính, các thiết kế vỏ máy tính của các nhà sản xuất khác nhau rất ảnh hưởng đến quá trình làm việc của hệ thống máy tính.

Kích thước vỏ máy tính

Tuỳ theo các hệ thống khác nhau mà có sự thay đổi về kích thước vỏ máy tính.
Thông thường máy tính cá nhân có gồm hai thể loại nguồn gốc: Máy tính được thiết kế riêng biệt, do các hãng sản xuất phần cứng thiết kế và lắp ráp mọi chi tiết (thường gọi là "máy đồng bộ") và loại máy tính được người sử dụng tự lắp ráp từ các linh kiện riêng lẻ.
Đối với các loại máy tính đồng bộ, vỏ máy tính thường nhỏ gọn, có kích thước phù hợp với bo mạch chủ trong máy tính. Đối với các máy tính do người sử dụng tự lắp ráp đòi hỏi vỏ máy tính phải phù hợp với nhiều loại kích thước của bo mạch chủ khác nhau (Xem thêm: Các chuẩn kích thước của bo mạch chủ tại bài: Bo mạch chủ)

Vật liệu chế tạo

Vỏ máy tính thường được chế tạo bằng tổng hợp nhiều loại vật liệu khác nhau tại các vị trí khác nhau. Chiếm đa phần nhất là thép để chế tạo các khung chính; các tấm đỡ và khoang ổ cứng, ổ quang; tấm đỡ định vị bo mạch chủ; phần mặt sau và phần trong của mặt trước.

Vỏ phần hai mặt bên: Chế tạo bằng tôn với các loại vỏ máy tính thông thường, bằng hợp kim nhôm đối với các vỏ máy tính chất lượng cao.

Mặt trước đa phần được chế tạo bằng nhựa. Đối với một số loại vỏ máy tính mặt trước được cấu tạo bằng lưới hoặc tấm hợp kim nhôm.

Phần vỏ ngoài của vỏ máy tính thường được sơn bằng công nghệ sơn tĩnh điện để đảm bảo về thẩm mỹ và chống gây rò rỉ điện ảnh hưởng đến người dùng.

Một số loại vỏ máy tính được cấu tạo bằng các vật liệu khác như mi ca ở toàn bộ vỏ ngoài (hoặc một phần) nhằm tạo ra sự độc đáo, giúp người dùng có thể nhìn xuyên vào bên trong máy tính, tuy nhiên vật liệu này thường không đủ các điều kiện về cứng vững và tản nhiệt, các loại vỏ máy tính kiểu này chỉ có giá trị về hình thức.

Trong một số trường hợp đặc biệt, một số phần của vỏ máy tính có thể được chế tạo bằng các loại vật liệu khác thường như: gỗ, thuỷ tinh...

Tính chất cứng vững

Vỏ máy tính cần phải có tính cứng vững để đảm bảo định vị tốt các thiết bị bên trong. Đối với các ổ cứng, ổ quang và ổ mềm có thể không cần đến sự cứng vững bởi bản thân chúng đã có thể chịu đựng sự va đập nhưng đối với các bo mạch (bo mạch chủ cũng như các bo mạch mở rộng khác) cần yêu cầu sự cứng vững của vỏ máy tính bởi tính chất này có thể làm ảnh hưởng đến chúng. Nếu vỏ máy tính có thể bị biến dạng hoặc bị vặn vẹo thì các bo mạch đang được định vị chắc chắn vào chúng sẽ bị vặn xoắn dẫn đến hư hỏng. Một mặt khác, đa số các bộ xử lý hiện nay đều toả nhiều nhiệt, cần dùng đến các bộ tản nhiệt đồ sộ (chứa nhiều đồng hoặc thậm chí có các bộ tản nhiệt bằng đồng nguyên khối) hoặc các chipset cầu bắc và cầu nam đều được tản nhiệt kết hợp với các bo mạch đồ hoạ cao cấp rất nặng nề - Tạo ra tổng thể hệ thống thiết bị trên bo mạch chủ khá nặng, nếu như tấm định vị bo mạch chủ không đủ cứng vững sẽ làm uốn vặn, gây đứt mạch dẫn đến hư hỏng sau một thời gian sử dụng.

Sự vững chắc của hệ thống còn giúp chống lại các rung động phát ra từ các quạt tản nhiệt của hệ thống, nếu chiều dày các tấm kim loại của vỏ máy tính quá mỏng cũng có thể tạo nên sự rung động (dù rất nhỏ) cho hệ thống, điều này cũng không có lợi cho thiết bị.

Quan sát phần bên trong của vỏ máy tính ta thường thấy kiểu thiết kế bo tròn ở các mép thành kim loại, cách thiết kế này giúp cho hệ thống cứng vững hơn, mặt khác chúng còn giúp sự tháo lắp dễ dàng và không làm tổn hại đến tay người thao tác và thiết bị được tháo lắp.

Sự chính xác khi lắp ráp thiết bị

Sự chính xác khi chế tạo vỏ máy tính khi lắp ráp các bo mạch chủ và bo mạch mở rộng có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của các thiết bị này. Bởi việc sản xuất vỏ máy tính bằng các phương thức khác nhau: tự động, bán tự động hay thủ công đều có thể dẫn đến việc chế tạo thiếu chính xác.

Khi các vị trí bắt ốc định vị bo mạch chủ vào vỏ máy tính không chính xác có thể dẫn đến bo mạch thường xuyên bị uốn vặn về một chiều nào đó.Nếu các bo mạch mở rộng (bo mạch đồ hoạ, bo mạch âm thanh...) được gắn với bo mạch chủ nhưng việc định vị chúng vào thành sau của vỏ máy tính (bằng ốc vít hoặc bằng nẫy) thiếu chính xác sẽ gây ảnh hưởng đến bo mạch chủ và các bo mạch gắn kết này.

Lưu thông gió và tản nhiệt

Một vỏ máy tính, mặt trước được thiết kế các lưới để không khí dễ lưu thông (bên trong có lớp mút chắn bụi)

Bên trong vỏ máy tính là các thiết bị sẽ sinh ra nhiệt, các nguồn nhiệt có thể phát ra từ: CPU, chipset cầu bắc, chipset cầu nam, RAM, ổ cứng, các transistor nguồn của bo mạch chủ...Do đó vỏ máy tính cần có khả năng lưu thông gió để làm mát các thiết bị toả nhiệt này.

Nếu sự lưu thông gió không đảm bảo tốt, khi máy tính làm việc bên trong thùng máy sẽ tăng dần nhiệt độ, dẫn đến hệ thống làm việc không ổn định và gây giảm tuổi thọ các thiết bị.

Sự lưu thông và quá trình làm mát trong thùng máy không thể thực hiện theo chế độ tự nhiên, các vỏ máy tính thường được thiết kế từ một, hai quạt trở lên và gắn ở các vị trí khác nhau tuỳ theo thiết kế của thùng máy và chuẩn của bo mạch chủ.

Thông thường nhất, vỏ máy tính được thiết kế với cách bố trí các quạt, ống dẫn gió, ô thoáng...như sau:

• Quạt phía sau: Đa số các vỏ máy tính được thiết kế một quạt phía sau vỏ máy, quạt này có hướng gió thổi ra ngoài và sử dụng quạt kích cỡ 120 mm hoặc nhỏ hơn.
• Quạt phía trước vỏ máy: Một (hoặc hơn) quạt thổi vào từ phía trước của vỏ máy tính qua các khoang gắn ổ cứng vừa có tác dụng làm mát ổ cứng, vừa có tác dụng định hướng luồng gió lưu thông.
• Ống hút gió cho CPU: Bắt đầu xuất hiện ở các vỏ máy "kiểu 38°" (vỏ máy tính đảm bảo nhiệt độ bên trong thùng máy luôn là 38 độ), ống hút gió lấy gió trực tiếp từ bên trái vỏ máy tính cấp trực tiếp cho CPU thông qua sức hút của quạt làm mát CPU (quạt chuẩn thổi theo hướng vuông góc với bo mạch chủ).
• Các khe, lỗ thoáng, lưới hút gió: Không thể thiếu đối với các vỏ máy tính, khi có sự lưu thông cưỡng bức gió trong hệ thống thì phải có các vị trí để định hướng luồng gió đi vào bên trong hệ thống.

Đối với các vỏ máy tính không lưu tâm đến sự định hướng luồng gió lưu thông, gió sẽ được hút vào từ mọi khe có thể: tại chính các khe trống của cụm cổng vào/ra của bo mạch chủ phía sau hệ thống, cũng có thể len lỏi qua khe trống của ổ đĩa mềm hoặc ổ đĩa quang...làm cho các thiết bị này xuất hiện nhiều bụi, nhanh kém chất lượng hoặc hư hỏng.Các khe thoáng được thiết kế tối ưu ở phía dưới và gần các thiết bị toả nhiều nhiệt để thuận lợi cho quá trình lưu thông gió (theo tính chất: không khí nóng luôn có xu hướng đi lên phía trên) do đó thường ở các vị trí:Khe ở bên trái thùng máy: Gần dịch về phía trước: nơi bố trí các ổ cứng và gần chipset cầu nam.Khe hoặc lưới phía trước vỏ máy tính: Bố trí phía dưới - gần vị trí lắp ổ cứng.

Sự thuận tiện khi tháo lắp các thiết bị

Các hãng sản xuất máy tính nguyên chiếc thường không mong muốn người sử dụng tháo vỏ máy tính để có thể thao tác mà họ cho rằng có thể gây hại cho máy tính, cũng có thể do điều đó mà cá vỏ máy tính của các hãng sản xuất thường không tạo ra sự thuận tiện cho người sử dụng thay đổi thiết bị, hoặc nâng cấp, kết hợp với các điều kiện thiết kế tối ưu khác nên các vỏ máy tính loại nguyên chiếc khi tháo lắp thiết bị thường phức tạp và không thuận tiện.

Với các hãng sản xuất vỏ máy tính đơn lẻ, họ coi người sử dụng là người am hiểu về máy tính, sẵn sàng mua từng thiết bị để lắp ráp và đặc biệt là phù hợp với yêu cầu "đôn độ" của những "người sử dụng muốn ép xung các thiết bị trong máy tính" (tạm dịch từ: overlock và overlocker)

Để thuận tiện cho việc tháo lắp các thiết bị và thao tác vào bên trong hệ thống, các thiết kế có thể là:

• Tạo thuận lợi cho việc tháo vỏ máy thuận tiện nhất: Chỉ cần tháo tấm chắn bên trái của vỏ máy tính thông qua các ốc vít có thể vặn bằng tay.
• Dễ dàng thay thế các bo mạch mở rộng bằng cách thay các ốc vít định vị truyền thống bằng các lẫy bẩy bằng nhựa hoặc kim loại đàn hồi.
• Dễ dàng thay thế các ổ cứng, ổ CD bằng cách thay thế ốc vít định vị bằng các nẫy gạt và có thể thay đổi hướng rút của khoang ổ cứng ra phía bên trái thay cho thiết kế truyền thống về phía sau.