หุ่นยนต์เป็นเครื่องจักรอัตโนมัติที่ปฏิบัติงาน มนุษย์สามารถสั่งการได้ เรียกใช้-ขั้นตอนที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า หรือดำเนินการตามหลักการที่สร้างขึ้นโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์
ในฐานะหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งศตวรรษที่ 20 วิทยาการหุ่นยนต์ได้ขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรม บริการ และสังคมโดยรวมอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง
โดยพื้นฐานแล้ว วิทยาการหุ่นยนต์ผสมผสานความรู้และเทคโนโลยีจากหลากหลายสาขาวิชา รวมถึงวิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมไฟฟ้า วิทยาการคอมพิวเตอร์ ทฤษฎีการควบคุม เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ และปัญญาประดิษฐ์ โดยทั่วไปส่วนประกอบหลักได้แก่ โครงสร้างทางกล ระบบขับเคลื่อน ระบบควบคุม ระบบการรับรู้ และ-ระบบการตัดสินใจ โครงสร้างทางกลคือร่างกายของหุ่นยนต์ ซึ่งกำหนดการเคลื่อนไหวและระยะการทำงานของหุ่นยนต์ ระบบขับเคลื่อนส่งกำลังทำให้สามารถดำเนินการต่างๆ ระบบควบคุมรับคำสั่ง ประสานงานการทำงานของแต่ละส่วน และรับรองว่าหุ่นยนต์ทำงานตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ระบบการรับรู้ได้รับข้อมูลภายนอกผ่านเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น การมองเห็น การได้ยิน และการสัมผัส ทำให้หุ่นยนต์มีความตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อม และระบบการตัดสินใจ-จะทำการตัดสินใจตามข้อมูลที่รับรู้และกฎที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งเป็นแนวทางในการดำเนินการของหุ่นยนต์