Maşın və mexanizmlər nəzəriyyəsi — maşın və mexanizmlərin tədqiqi və layihələndirilməsinin ümumi üsulları haqqında elmdir. Bu sahə ilk dəfə olaraq alman alimi Rölo tərəfindən fənn kimi ali təhsil sisteminə daxil edilmişdir. Mexanizmlər nəzəriyyəsində →maşın, aparat və →cihazların konkret tətbiq sahəsindən asılı olmayaraq bütün hallar üçün eyni olan mexanizmlərin xassələri öyrənilir (məsələn: dişli çarxlar). Elmin digər sahəsini, müxtəlif sahə maşınları üçün ümumi olan tədqiqat və layihələndirmə üsullarını öyrənən maşınlar nəzəriyyəsi təşkil edir. Mexanizmlər istənilən maşının əsasını təşkil etdiyindən bu iki sahə bir -biri ilə sıx əlaqədədir.
Maşın və mexanizmlər nəzəriyyəsinin məqsədləri müxtəlifdir. Bunları aşağıdakı əsas qruplarda birləşdirmək mümkündür: mexanizmlərin sintezi, maşın və mexanizmlərin dinamikası (dinamik analiz) və maşın-avtomatlar nəzəriyyəsi. Sintez methodu ilə mexanizmin verilmiş hərəkətin icrası üçün lazım olan parametrləri tapılır. Mexanizmlərin dinamikasının araşdırılması onun bəndlərinin xarici qüvvələrin təsiri altında hərəkətinin öyrənilməsinə xidmət edir. Maşın-avtomatlar nəzəriyyəsinin əsasında onların ayrı-ayrı mexanizmlərinin uyğunlaşdırılmış şəkildə qurulma sxemləri və optimal iş şəraitinin təminatı durur. Son illərdə robotların layihələndirilməsi də bu elmin tərkib hissəsi sayılır.