Mechatronikos inžinerija yra hibridinė disciplina, kurią sudaro mechaniniai, elektroniniai ir valdymo aspektai. Tai yra disciplina, naudojama kuriant ir gaminant įrenginius, kurie gali reaguoti į aplinką realiuoju laiku. Elektrinių jutiklių grįžtamąjį ryšį valdo centrinis kompiuteris, kuris duoda komandas imtis veiksmų. Šios komandos reguliuoja įrenginio reakciją, kuri savo ruožtu palieka jį naujoje situacijoje. Mechatronikos inžinerija yra naudinga kuriant daugelį sistemų, kurios nėra visiškai priklausomos nuo žmogaus veiklos.
Pirmasis mechatronikos inžinerijos aspektas yra mechaninis aspektas. Mechaninė inžinerija yra susijusi su fizinių konstrukcijų projektavimu mašinoje. Pagrindinė mechanikos inžinerija yra mechanikos mokslas, kuris yra fizikos šaka, nagrinėjanti didelio masto jėgas ir judančią medžiagą. Kita prisidedanti sritis yra medžiagų mokslas, kuris gali suteikti inžinieriams medžiagų rinkinį, skirtą gaminiams kurti. Pavyzdžiui, automobilio mechaninis aspektas apimtų kėbulą, važiuoklę ir variklį.
Kitas būtinas mechatronikos inžinerijos komponentas yra elektroninis aspektas. Elektroninė inžinerija yra susijusi su praktinių prietaisų, naudojančių elektra įkrautų dalelių judėjimą, projektavimu. Šis elektros srautas gali būti naudojamas tiek energijai, tiek informacijai transportuoti. Elektros energija gali būti naudojama mechatroniniam įrenginiui maitinti naudojant elektros variklį. Informaciją, kurią sukuria jutikliai, galima valdyti centrine valdymo sistema.
Paskutinis elementas, reikalingas mechatronikos inžinerijoje, yra tam tikra valdymo forma. Valdymo teorija yra susijusi su tam tikros optimalios būsenos palaikymu dinaminėje sistemoje. Jis veikia gaudamas grįžtamąjį ryšį apie dabartinę būseną aplinkoje, priimdamas sprendimą ir duodamas komandas imtis kokių nors veiksmų. Kai objektas yra toliau nuo savo optimalios būsenos, jis gali reaguoti stipriau, kad pasiektų šią būseną. Mechatroniniame įrenginyje valdymą paprastai valdo mikroprocesorius – vienas integruotas grandynas su centrinio apdorojimo galimybe.
Mechatroniniai prietaisai yra plačiai paplitę daugelyje visuomenių. Pavyzdžiui, automobilis sujungia mechanines sistemas su elektros sistemomis ir centriniu kompiuteriu. Daugelis elektrinių jutiklių aptinka informaciją apie automobilio būklę, pvz., greitį, degalų lygį ir variklio temperatūrą. Šie signalai elektriniais keliais perduodami į automobilio kompiuterį, kuris priima sprendimus, kaip reaguoti. Jei degalų per mažai arba variklis per karštas, kompiuteris gali duoti komandą parodyti operatoriui įspėjamąjį pranešimą.
Automobilyje sprendimų priėmimo užduotis dalijasi kompiuteris ir operatorius. Kita vertus, daugelis mechatronikos įrenginių nėra valdomi realiu laiku žmonių. Erdvėlaivis dažnai turi naudoti borto kompiuterius, kad priimtų sprendimus realiuoju laiku, nes tarp erdvėlaivio ir Žemės uždelsta ryšys. „Mars Exploration Rovers“ ryšys užtruko kelias minutes, todėl naudojo centrinį kompiuterį, kad priimtų daug greitų navigacijos sprendimų. Be šios galimybės roveriai galėjo nukristi nuo atbrailos arba įstrigti prie objekto, kol operatoriai Žemėje pastebėjo grėsmes.