在美国的机械工程专业中，分支众多，各有特色。我们将探讨几大类别：能量、材料、制造和控制。
一、能量类
能量转换与流体力学
研究方向：风能、水能转换，以及热力学系统。
申请要求：强大的物理基础，流体力学或空气动力学背景，以及热力学知识。
摩擦与热物理学
研究方向：摩擦时能量转换，与新型材料研究结合。
申请要求：物理背景必备，加上热力学或材料科学相关知识。
燃烧与推进技术
研究方向：燃烧过程及其应用，如汽车内燃机。
申请要求：物理基础扎实，热力学知识重要，对于设备设计制造需机械设计制造控制背景。
流体动态与能源利用
研究方向：航空航天和能源领域的流体动态问题。
申请要求：理论研究需要数学建模和流体力学能力；设备研究则需要机械工程背景。
二、材料类
纳米微米机械材料科学
研究方向：纳米技术在机械中的应用，如高级材料加工技术。
申请要求：“固体力的坚实基础”，包括固体力学和材料科学知識。
聚合物工程及生物医学应用
主要研究聚合物在医学中的应用，如生物传感器等;
需要高分子化学及生物医学工程的深入理解;
生物机械工程与医疗器械开发
主要涉及人造心脏等医疗器械;
需要生物医学工程师具备生物信息处理能力;
三、制造类
设计方法论 & 计算机辅助设计(CAD)
主要涉及产品设计;
应用者应具有艺术素养（如素描）以及电脑绘图软件使用能力;
2 制造工艺 & 计算机辅助制造(CAM)
• 主要涉及计算机辅助生产管理;
• 应用者应具有一定的计算机语言编程能力，并对CAD/CAE/CAM系统熟悉;
四、控制类
1 计算流动性& 数值分析 (CFD)
• 主要涉及数字化模型构建;
• 应用者应具有极强的数学技能，并精通数值分析工具;
2 系统自动化控制 (SAC)
• 涉及智能系统发展;
• 应用者需掌握电路原理(EE)，并了解鲁棒性优化理论;
3 微电子系统(MEMS)
• 涉及纳米尺度结构制作；
• 应用者需拥有强大的纳米技术认知，同时了解基本的微观结构制备工艺。
