機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應用非常廣泛。在現代工業中，生產過程中的自動化已成為突出的主題。各行各業的自動化水平越來越高，現代化加工車間，常配有機械手，以提高生產效率，完成工人難以完成的或者危險的工作。可在機械工業中，加工、裝配等生產很大程度上不是連續的。是工業自動控制領域中經常遇到的一種控制對象。
一般都採用機械手在機床之間傳遞零件。國內這類生產線很多，如加工箱體類零件的組合機床自動線，一般採用隨行夾具傳送工件，也有採用機械手的。機械手在模鍛方面，國內大批量生產的3t、5t、10t模鍛錘，其所配的轉底爐，用兩隻機械手成一定角度布置早爐前，實現進出料自動化。
機械手在各類半自動車床，有自動加緊、進刀、切削、退刀和鬆開的功能，單仍需人工上下料;裝上機械手，可實現全自動化生產，一人看管多台機床。機械手廠家分析機械手在這方面應用很多，曲拐自動車床和座圈自動車床機械手，大連第二車床廠的自動循環液壓仿行車床機械手。注塑機有加料、合模、成型、分模等自動工作循環，裝上機械手的自動裝卸工件，可實現全自動化生產。
