不同的材质具有不同的物理特性和外观效果，直接影响着机器人的外观和性能。金属材质如铝合金、不锈钢等，具有强度高、耐磨性好、质感强等优点，常用于工业机器人和对强度要求较高的机器人，能展现出坚固、耐用的形象。塑料材质则具有成本低、可塑性强、重量轻等特点，适合制作一些消费级机器人，如家用清洁机器人、教育机器人等，可以实现丰富多样的造型。此外，还有一些新型材料如碳纤维、硅胶等，也在机器人设计中得到应用。碳纤维具有高强度、低密度的特性，常用于高端机器人的结构件；硅胶则常用于制作机器人的皮肤、柔性部件等，增加机器人的触感和灵活性。
随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的发展，它们在机器人外观设计中也展现出了广阔的应用前景。通过 VR 技术，设计师可以在虚拟环境中对机器人进行三维建模和设计，更加直观地感受机器人的外观效果和空间布局，提高设计效率和准确性。同时，用户也可以通过 VR 设备与虚拟机器人进行交互，提前体验机器人的功能和操作方式，为机器人的设计改进提供反馈。AR 技术则可以将虚拟的机器人模型叠加到现实场景中，让用户在实际环境中看到机器人的外观效果，实现更加真实的展示和演示。
机器人的机械结构是其实现各种动作和功能的硬件基础，主要包括机身、手臂、关节和末端执行器等部分。机身作为机器人的支撑和承载部件，需要具备足够的强度和稳定性，常见的机身设计有框架式、立柱式和龙门式等。手臂是机器人实现空间运动的关键部件，多关节手臂能够实现复杂的运动轨迹，关节的设计直接影响手臂的灵活性和运动精度.
机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。