Struktur komponen mekanikal adalah pembawa teras untuk merealisasikan fungsi yang dimaksudkan. Ia bukan sahaja memikul misi menghantar daya dan gerakan tetapi juga perlu mencapai padanan prestasi optimum di bawah kekangan spatial dan keadaan operasi. Daripada susunan kekisi mikroskopik kepada konfigurasi geometri makroskopik, reka bentuk struktur sentiasa mematuhi tanda aras tiga kali ganda rasionaliti mekanikal, kebolehlaksanaan teknologi dan kebolehpercayaan operasi, yang menunjukkan kebijaksanaan morfologi sains kejuruteraan.
Prinsip pertama reka bentuk struktur ialah penyesuaian mekanikal. Komponen perlu menentukan konfigurasi utamanya berdasarkan jenis daya (tegangan, mampatan, lenturan, kilasan, atau beban gabungan) dan ciri-ciri taburan tegasan. Sebagai contoh, galas bergolek yang menanggung beban jejarian menggunakan struktur gabungan laluan perlumbaan anulus dan elemen bergolek, menyebarkan tekanan melalui sentuhan titik/garisan; manakala gear yang menghantar tork adalah berdasarkan profil gigi involute, menggunakan jaringan permukaan gigi untuk menukar gerakan putaran kepada output kuasa yang lancar. Struktur sedemikian bukanlah susunan geometri yang mudah tetapi berdasarkan pengiraan yang tepat menggunakan mekanik bahan dan teori keanjalan untuk memastikan tegasan maksimum berada di bawah nilai yang dibenarkan dan ubah bentuk dikawal dalam julat yang tepat.
Kekangan ruang dan logik pemasangan adalah satu lagi dimensi utama reka bentuk struktur. Dalam peralatan yang kompleks, komponen perlu menyelaraskan berbilang bahagian dalam ruang yang terhad, justeru struktur ringan berdinding modular, bersarang atau nipis{1}}sering digunakan. Sebagai contoh, gelang gear penyegerak dalam transmisi automotif mencapai penyegerakan kelajuan sambil memampatkan dimensi paksi melalui reka bentuk bersepadu splin dalaman dan luaran serta permukaan kon; lenturan pengurang harmonik dalam sendi robot industri menggunakan struktur berbentuk-cawan berdinding-nipis yang digabungkan dengan prinsip ubah bentuk anjal untuk mencapai keseimbangan antara nisbah penghantaran tinggi dan volum kecil. Reka bentuk sedemikian mesti mempertimbangkan kebolehcapaian pemesinan (cth, perancangan laluan alat) dan turutan pemasangan (cth,{10}}ciri penentududukan kalis ralat) untuk mengelakkan kemerosotan prestasi disebabkan oleh lebihan struktur atau gangguan.
Keserasian proses juga sangat mempengaruhi morfologi struktur. Tuangan mesti mengelakkan sudut tajam dan perubahan mendadak dalam ketebalan untuk mengelakkan keliangan pengecutan, dengan itu menggunakan peralihan bulat dan reka bentuk ketebalan dinding yang seragam; bahagian yang dimesin menggunakan sistem lubang piawai, datum planar, dan elemen struktur lain untuk meningkatkan kecekapan dan ketekalan pemesinan. Walaupun teknologi pembuatan bahan tambahan moden telah melonggarkan beberapa sekatan struktur, struktur inovatif seperti saluran penyejukan konformal dan pengisian kekisi masih perlu dioptimumkan bersama dengan ciri pembentukan bahan untuk mengelakkan kecacatan meledingkan atau retak.
Reka bentuk struktur komponen mekanikal pada asasnya adalah gandingan tiga keperluan fungsi, undang-undang mekanikal, dan keupayaan pembuatan. Dengan pembangunan teknologi simulasi dan kembar digital, reka bentuk struktur beralih daripada pengalaman-didorong kepada data-didorong, pra-tegasan simulasi, ubah bentuk terma dan hayat kelesuan dalam persekitaran maya, mempercepatkan lelaran-prestasi tinggi dan struktur kebolehpercayaan-tinggi serta menyediakan lebih kukuh membentuk sokongan untuk kebolehkawalan bebas peralatan-tinggi.
