日本企業界在1970年左右提出“機電一體化技術”這一概念，當時他們取名“Mechatronics”，即結合應用機械技術和電子技術于一體。隨著計算機技術的迅猛發展和應用，機電一體化技術獲得發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，正向光機電一體化技術（Opto-mechatronics）方向發展，應用范圍越來越廣。

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向為：智能化、模塊化、網絡化、微型化、綠色化、系統化等。