材料与工艺在工业设计中起着举足轻重的作用。不同的材料具有独特的物理和化学性质，决定了产品的质感、强度、耐用性等特性。金属材料坚固耐用，常用于制造机械产品；塑料材料可塑性强、成本较低，广泛应用于日常用品；木材则给人自然温暖的感觉，常用于家具设计。随着科技发展，新型材料不断涌现，如碳纤维、可降解材料等，为工业设计带来更多可能性。同时，精湛的工艺能将设计理念完美呈现。从传统的铸造、锻造、冲压工艺，到现代的 3D 打印、激光切割等先进工艺，每一种工艺都有其特点和适用范围。设计师需根据产品的设计需求，合理选择材料与工艺，以实现产品的性能和外观效果。
创新是工业设计的灵魂，有多种方法助力创新。头脑风暴法鼓励团队成员自由提出想法，激发创意灵感，通过思维碰撞产生新的设计概念。逆向思维法打破常规思维模式，从问题的相反方向思考，寻找独特的解决方案，比如在设计节能产品时，从能源消耗的反向角度思考如何减少能耗。类比法通过将不同事物进行类比，借鉴其他领域的成功经验来设计产品，如模仿鸟类飞行原理设计飞行器。此外，还有用户参与式创新，让用户直接参与设计过程，根据用户的实际需求和反馈进行创新设计。这些创新方法为设计师提供了广阔的思维空间，帮助他们突破传统，创造出更具竞争力的产品。
在全球倡导可持续发展的大背景下，工业设计肩负着重要使命。可持续的工业设计注重产品生命周期的各个环节，从原材料的选择、生产制造过程、产品使用阶段到废弃处理，都以减少对环境的影响为目标。在材料选择上，优先使用可再生、可回收、可降解的材料；在生产过程中，采用节能减排的工艺和技术；在产品设计上，延长产品使用寿命，提高产品的可维护性和可升级性，减少产品的更新换代频率。例如，一些电子产品设计成可拆卸结构，方便零部件更换和回收利用。通过可持续的工业设计，既能满足当代人的需求，又不损害后代人满足其自身需求的能力，实现经济、社会与环境的协调发展。
人机工程学是工业设计的重要支撑学科。它研究人与产品、环境之间的相互关系，通过对人体尺寸、生理和心理特征的研究，优化产品设计，使产品与人达到匹配状态。在办公家具设计中，依据人体工程学原理设计座椅的高度、靠背的曲线、扶手的位置等，能有效减轻使用者的疲劳，提高工作效率。在交通工具设计中，考虑驾驶员的操作习惯、视野范围以及乘坐者的舒适性，设计出合理的驾驶舱布局和座椅设计。人机工程学的应用，让产品更加符合人体的自然行为模式，提升用户使用产品时的舒适度和性，从而增强产品的用户体验和市场竞争力。