Stroji so sestavljeni iz strojnih elementov, ki so posamezni deli stroja, ki se premikajo in vplivajo na druge dele, da stroj deluje. Čeprav je strojni element lahko sestavljen iz manjših strukturnih delov, se za element šteje celotna postavitev, ki opravlja funkcijo. Na primer, ventil je sestavljen iz več komponent, vključno z ročnim kolesom in gredjo ali steblom, vendar bi samo celoten ventil imenoval strojni element. Obstaja veliko različnih strojnih elementov, tako splošnih kot namenskih, njihova optimalna zasnova pa je glavno področje študija v inženirstvu.
Strojni elementi splošnega namena se lahko uporabljajo v kateri koli aplikaciji in vključujejo predmete, kot so zobniki, ležaji in gredi. Zobniki so vrtljivi deli s prepletenimi zobmi, ki se obračajo proti drugim zobnikom, zaradi česar se vrtijo in prenašajo rotacijsko silo ali navor. Za prenašanje sile se uporabljajo ležaji – primer je kroglični ležaj, ki omogoča zmanjšano trenje, ko se prosto kotali pod gibljivim delom. Gredi in spojke, tako kot zobniki, prav tako prenašajo navor in se uporabljajo za povezovanje delov, zlasti v vozilih, kot so avtomobili in motorna kolesa. Čeprav obstajajo številne različice in druge vrste elementov splošnega namena, vsi delujejo na podlagi enakih načel sile in gibanja in jih je mogoče po potrebi vgraditi v skoraj vsak stroj.
Druga glavna kategorija strojnega elementa je strojni element za posebne namene. Te naprave za delovanje uporabljajo tudi osnovna načela sile in gibanja, vendar jih je za razliko od elementov splošnega namena mogoče uporabiti le v posebnih aplikacijah. Bati in ventili so primeri takšnih delov. Ventili nadzorujejo pretok tekočine ali plina skozi cev tako, da ovirajo cevovod, in jih je mogoče odpreti ali zapreti z zunanjim stikalom ali kolesom. Bati so gibljive komponente, ki se uporabljajo v motorjih in črpalkah za prenos sile iz tlaka plina ali tekočine v cilindrični komori ali za iztiskanje tega plina ali tekočine.
Pri načrtovanju strojnega elementa si inženirji prizadevajo optimizirati več dejavnikov. Strojni element mora imeti dovolj trdnosti in vzdržljivosti, da zanesljivo opravlja svojo predvideno funkcijo, hkrati pa mora biti čim manjši in lahek. V idealnem primeru bi morala biti tudi enostavna in poceni za izdelavo in vzdrževanje, hkrati pa še vedno v skladu z industrijskimi standardi. Ker je osnovna funkcija strojnega elementa najpomembnejši dejavnik pri načrtovanju, se postopek začne s prilagajanjem elementa njegovi funkciji in nato z vključitvijo drugih dejavnikov.