工业生产上应用的机械手，由于使用场合和工作要求的不同，其结构型式亦各不相同，技术复杂程度也有很大差别。但它们都有类似人的手臂、手腕和手的部分动作及功能，一般都能按照预定程序，自动地、重复循环地进行工作。此外，还有些自动化的装备，具有与人体上肢类似的部分动作，机构上与工业机械手是一致的，亦可归属于工业机械手的范畴。
机械手的总体设计要进行全面的综合考虑，尽可能使之做到结构简单、紧凑、容易操作、安全可靠、安装维修方便、经济性好、机械手在工业生产中的应用，几乎遍及各行各业，归纳起来，大致有如下几个方面。
1.组成自动生产线
在单机自动化的基础上，若采用机械手自动装卸和输送工件，可使一些单体连接成自动生产线，目前在轴类和盘类工件的生产线上，采用机械手来实现自动化生产尤为广泛。如：轴类加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下料机械手等。
2.高温作业自动化
在高温环境下作业（如热处理、铸造和锻造等）。工人的劳动强度大，劳动条件差，采用机械手操作，更具有现实意义，如汽车钢板弹簧淬火机械手，压铸机用浇铸机械手等。
3. 和单机实现自动化
生产上出现的许多高效专用加工设备（如各种专用机床等），如果工件的装卸等辅助作业，继续由人工操作，不仅会增加工人劳动强度，同时亦不能充分发挥专用设备的效能，必然会影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人工上、下料，则可改变上述不相适应的情况，实现单机自动化生产，并为实现多机床看管提供了条件。如：自动机床及其上下料机械手、冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。
4.进行特殊作业
在现代科学技术中，原子能的应用，海底资源的开发，星际探索等等都已成为人们所熟悉。但放射性辐射，或海底、宇宙等环境，常常是人体不能直接接触或难以接近的，采用遥控机械手代替人们进行这种作业，既能完成这些特殊作业，又能长时间地安全地进行工作，成为人类向新的自然领域进军的一种有效手段。
工业机械手是工业生产发展中的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或者撑持工具进行操作的自动化技术装备，这种新颖技术装备的出现和应用，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要的作用，因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。