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图样最大的优点是形象直观、表达清楚，因此，科学技术领域和工程实践中人们广泛采用图形、图像来表达设计思想、指导生产和加工过程。设计师和工程师把所设计的机器、建筑物等一切工程设施的形状、大小、相对位置及技术要求等都准确地在图纸上表达出来，工程实施部门则根据图纸的要求制造出机器或建造出建筑物，这样的图样称之为“工程图样”。可见，图样是工程界的共同语言。
投影是在投影面投射、并在该面上得到图形的方法，有三个基本要素，即投射线、投影面及空间形体。常见的投影有中心投影和平行投影。中心投影是指通过来自一点的一束投射线而得到的形体投影。平行投影是指通过一组平行投射线（投射中心位于无穷远处）而得到的形体投影。平行投影又可根据投射线与投影面垂直与否而分为平行正投影与平行斜投影。正投影是平行投影的特例，是工程图的主要绘制方法，它能完整准确地表现形体且易度量、作图简便。掌握正投影的投影特性对绘制、阅读工程图非常重要。正投影的投影特性可概括为类似性、实形性、积聚性、平行性、从属性、定比性等六个方面。 类似性 ，是指一般情况下直线的投影仍为直线，平面的投影仍为平面； 实形性 ，是指直线与某投影面平行时其投影反映直线实长，当平面与某投影面平行时其投影反映平面实形； 积聚性 ，是指当直线与某投影面垂直时其投影会积聚为一点，当平面与某投影面垂直时其投影会积聚为一直线； 平行性 ，是指当一组直线相互平行时其投影也相互平行，若两平面平行则其投影也符合平面平行的几何条件， 从属性 是指若点在直线上则点的投影也必在直线的投影上，若直线在平面内则直线的投影也必在平面的投影内， 定比性 ，是指若点将线段分割为一定比例则其投影也将线段的投影分割为同一比例。
工程中常用的图示方法主要有透视图、轴测图、等值线图、多面视图等。透视图是根据中心投影法原理绘制而成，有较强立体感，但作图复杂、不便于度量，多用于建筑工程中的方案设计，形成渲染图以供审批或招、投标时使用。轴测图是根据平行投影原理绘制的具有立体感的工程图样，轴测图的真实感、逼真性不如透视图，但作图比透视图简单且可以度量，在工程设计中常作为一种辅助图样利用。等值线图是根据正投影原理绘制的由正投影图和标高数字共同构成的图样，这种图样在土木工程领域一般用作描述地势起伏变化的地形图。多面视图是根据平行正投影法原理将物体向几个投影面投射后所得到的图形。物体的一个投影不能够完全反映其空间形状，要采用多面投影来表达，这种图示方法的特点是作图简便、度量性好、便于在图样中标注尺寸，机械制图、建筑制图均采用这种图示方法，应用广泛。
由于工程图是采用正投影法绘制的，而正投影法是假想把形体放在一个由两个以上投影面形成的投影空间（即投影面体系）中作投影的，由此产生的投影图是多面投影由两个投影面形成的投影空间，故称两面投影体系。水平放置的投影面称水平投影面（用 H 来表示），与水平投影面垂直相交的投影面称正立投影面（用 V 来表示），两投影面的交线称投影轴（用 OX 表示）。由三个投影面形成的投影空间称三面投影体系，它是在两面投影体系上再增加一个投影面即侧立投影面（用 W 表示）形成的，侧立投影面与水平投影面和正立投影面均垂直相交（与水平投影面的交线称 OY 轴，与正面投影面的交线称 OZ 轴），三面投影体系能更清晰地反映元素的空间关系，故应用颇广。三面投影的成图方法是将一形体放置在三面投影体系中，通过形体上各顶点向各投影面作垂线，各垂线与投影面的交点即为形体各顶点在投影面上的投影，分别依次连接各点的投影即为形体在三投影面上的投影（形体在 H 投影面上的投影称水平投影；在 V 投影面上的投影称正面投影；在 W 投影面上的投影则称侧面投影）。由于三面投影图是画在一个平面上的三个投影图，因此需将上述投影体系展开。展开时令其正面投影面不动将水平投影面绕 OX 轴向下旋转90°，再将侧面投影面绕 OZ 轴向右旋转90°，使它们均与正面投影面展开在同一平面内。由于 OY 轴是 H 面与 W 面的交线，展开后在 H 面内的 Y 轴用 YH 表示，在 W 面内的 Y 轴用 YW 表示。三面投影分别反映了前后、左右、上下方位，各投影之间具有“三等”关系，即在三面投影图中反映出“长对正、高平齐、宽相等”的特征。