In den Ingenieurwissenschaften bezeichnet der Begriff Maschine ein technisches System, das Energie, Stoffe oder Informationen mithilfe beweglicher, funktional gekoppelter Komponenten umwandelt, überträgt oder formt. Im engeren Sinn stehen mechanische Maschinen im Vordergrund, die häufig mit anderen physikalischen Domänen (elektrisch, thermisch, fluidisch) gekoppelt sind.

Zentrale Merkmale einer Maschine sind: (i) ein definierter Zweck (z.B. Antrieb, Umformung, Förderung), (ii) strukturelle Elemente wie Wellen, Lager, Kupplungen, Zahnräder oder Turbinenschaufeln, (iii) eine Energiequelle (z.B. elektrische, thermische oder chemische Energie) und (iv) ein Wirkprozess, der nach den Gesetzen der Kontinuumsmechanik und Thermodynamik beschreibbar ist.

Für die Werkstofftechnik sind Maschinen in zweifacher Hinsicht relevant. Erstens stellen Maschinen wie Pressen, Walzgerüste oder Extruder die zentrale Infrastruktur zur Herstellung und Umformung von Werkstoffen dar. Zweitens unterliegen Maschinenelemente selbst komplexen Beanspruchungen (Zug, Druck, Biegung, Torsion, Kontakt-, Temperatur- und Korrosionsbelastungen). Die Auswahl geeigneter Werkstoffe – etwa hochfeste Stähle, Nickelbasis-Superlegierungen oder Faserverbundwerkstoffe – bestimmt Lebensdauer, Effizienz und Sicherheit.

Elektrische Maschinen (z.B. Synchron- und Asynchronmotoren) wandeln primär zwischen elektrischer und mechanischer Energie, während thermische Strömungsmaschinen wie die Dampfturbine Wärme- in mechanische Arbeit transformieren. In allen Fällen sind mikroskopische Werkstoffphänomene wie Kriechen, Ermüdung, Rissausbreitung und Korrosion eng mit dem makroskopischen Maschinenverhalten gekoppelt und bilden einen Kernbereich interdisziplinärer Forschung.