工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的机械工程分支学科。

工效学吸收了自然科学和社会科学的广泛知识内容，是一门涉及面很广的边缘学科。在机械工业中，工效学着重研究如何使设计的机器、工具、成套设备的操作方法和作业环境更适应操作人员的要求。

自美国人泰勒开创科学管理以来，工作效能的研究一直是管理工程学的重要组成部分。吉尔布雷斯夫妇首先应用心理学原理进行了动作研究，注意到工人疲劳、工作单调等因素对工效的影响。

第二次世界大战期间，因各种新式武器的产生，设计人员必须认真考虑操作人员的生理和心理特点，研究如何使机器与人的能力限度和特性相适应，从而产生了工效学。随后，工效学在各国工业生产中也得到广泛应用和发展。

1961年，在斯德哥尔摩成立了国际工效学协会。此后，许多国家都成立了工效学的专业研究机构和学术团体，研究成果被纳入国家标准，尤其是涉及安全、健康方面的标准往往是强制执行的。因此工效学在发展中逐渐与标准化工作结合起来。

工效学在人-机环境系统的研究中，经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段，现在又已深入到人、机、环境三者协调的人-机-环境系统。在系统内，从单纯研究个人生理和心理特点，发展到研究怎样改善人的社会性因素。随着市场竞争的加剧和生产水平的提高，工效学在机械产品的设计和制造中的应用也更加广泛和深入。

在人-机系统中，人体各部分的尺寸，人的视觉和听觉的正常生理值，人在工作时的姿势，人体活动范围、动作节奏和速度，劳动条件引起工作疲劳的程度，以及人的能量消耗和补充；机器的显示器、控制器(把手、操纵杆、驾驶盘、按钮的结构型式和色调等)和其他与人发生联系的各种装备(桌。椅、工作台等)；所处环境的温度、湿度、声响、振动、照明、色彩、气味等都会影响人的工作效率。而工效学正是研究它们之间的关系的。

工效学还研究人的工作行为和产生行为差异的各种因素，这些因素报括：年龄、性别、个人的智力和文化技术水平、工作兴趣和工作动机、性格特点、工作情绪等主观因素。同时，工效学还研究所处环境、设备性能、工作条件等客观因素以及人群关系、组织作风等社会性因素。这些因素使人的能力互不相同，对系统的适应程度也各有差异。

工效学还强调人有产生错误行为的可能性，良好的人-机-环境系统有助于减少操作人员失误的客观因素，并有利于预防和减少由于主观因素或社会性因素造成的失误。

为实现人-机-环境系统的整体效果，还需要选择具有一定素质的操作人员，并给予适当的训练，使他们学会操作和维护这个系统。操作人员必须遵守操作规程，制订的操作规程应符合操作人员的生理和心理特点。

工效学在机械工业中已广泛用于各种产品、设施和生产系统中。例如，在驾驶汽车的人-机-环境系统中，司机首先要了解车外环境(车流、人流、交通信号和标志、道路条件等情况)和汽车本身运行状态 (速度、发动机温度、压力、油量等仪表显示的情况)，以确定行车方针和进行适当的操纵。

为使司机驾驶省力、安全和舒适，在设计汽车时应根据人体测量数据和生理、心理负荷反应来考虑司机的座位、各显示器和操纵机构的设置；适当降低汽车重心，使行驶较为稳定，乘坐舒适。在设计时还应考虑司机在操作中可能失误或遭受外来车辆的撞击，应有预防措施，如采用过速自动报警装置，增设安全带、缓冲保险杠、不易破碎的挡风玻璃等。

又如改进后的桥式起重机的司机室，将各种操纵杆装在司机座位的两侧，正前方和两侧都是大玻璃窗，扩大司机的视野并可让司机坐在座位上操作。操纵杆把手的材料、结构、形状、位置根据功能选用和设计，使司机凭触觉就能操作。整个司机室密闭性良好，这样就能改善不良的操作条件和客观环境对司机工作效能的影响。