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传统的机械加工在漫长的历史发展进程中，极大地推进了人类生产和物质文明的进步。例如，汽缸镗床的发明与不断改进，最终解决了蒸汽机主要部件（汽缸）的精密加工难题，才使蒸汽机得以广泛应用，进而引起了世界性的第一次工业革命。这一事例说明，新加工方法与新装备对人类科技进步、社会经济发展等有重大推动作用。
第一次世界大战以后，车削、镗削和铣削等机械切削加工技术已经得到比较广泛的应用，机械制造进入工业化规模生产阶段。从20世纪30年代末开始，许多工业部门，尤其是国防工业部门对产品的要求逐渐向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展。为了适应这些要求，各种新材料、新结构和新形状的零件大量涌现，对加工精度、表面粗糙度与完整性的要求也越来越高，使机械制造面临如下问题。
（1）解决难切削材料的加工问题，如硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝石、石英、锗、硅等高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。
（2）解决复杂型面和结构的加工问题，如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣以及锻压模和注塑模的立体成型表面，各种冲模、冷拔模上特殊截面的型孔，炮管内膛线，喷油嘴、栅网、喷丝头上的异型小孔、窄缝等的加工。
（3）解决超精密表面的加工问题，如对表面质量和精度要求很高的航空航天用陀螺仪、半球谐振陀螺仪、精密光学透镜、激光核聚变用曲面镜、高灵敏度红外传感器和非球面透镜，要求形状和尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度 Ra 低于0.01μm。
（4）解决特殊零件的加工问题，如大规模集成电路、复印机和打印机的感光鼓、微纳米级特征尺度零件、细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。
要解决上述加工问题，仅依靠传统的切削加工方法是很难实现的。于是，人们一方面深入研究和揭示机械能在切削加工中的新作用形式及其原理，以大幅度提高加工精度和表面质量；另一方面探索除机械能以外的电能、化学能、声能、光能、磁能等能量形式在加工中的应用，旨在开发出新的加工方法。特种加工技术就是在这种要求的驱动下产生和发展起来的。例如，1943年，苏联的拉扎林柯夫妇在研究开关触点因火花放电而被电蚀损坏的有害现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被蚀除，开创和发明了电火花加工方法，并用铜丝在淬火钢上加工出小孔，实现了用软的工具进行硬金属材料的加工，首次摆脱了传统切削加工的惯性思维，直接利用电能和热能来去除金属，获得“以柔克刚”的效果。这些加工方法不必使用常规刀具对工件材料进行切削加工，为了区别于金属切削加工，国内把这类加工统称为特种加工，国外把这类加工称为非传统加工（Nontraditional Machining，NTM）或非常规机械加工（Nonconventional Machining，NCM）。
与切削加工不同，特种加工不是依靠比工件材料更硬的刀具、磨具和主要借助机械能作用来实现材料去除和堆叠的，而是有自己内在的本质特点：
（1）不是主要依靠机械能，而是主要用其他形式的能量（如电能、化学能、光能、声能、热能等）去除和堆叠材料。
（2）工具硬度可以比被加工材料的硬度低，可以实现“以柔克刚”，如水射流加工。此外，使用激光、电子束等加工时甚至没有成型的工具。
（3）在加工过程中工具和工件之间大都无明显的机械力作用，例如，在电火花加工或电解加工过程中工具与工件不接触。
总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，并且擅长加工复杂形状、微细尺度和低刚度等特殊几何形状或性能特征的结构与零件。此外，不少特种加工方法还是获得超精密加工精度、镜面光整加工精度和纳米级（原子级）加工精度的重要手段。
特种加工技术不仅可以单独使用，还可以复合使用。近年来，复合加工方法发展迅速，应用日益广泛。目前，许多精密与超精密加工方法采用了激光加工、电子束加工、离子束加工等特种加工工艺，开辟了精密与超精密加工的新途径。一些高硬度、高脆性的难加工材料和刚度差、加工中易变形的零件等，在进行精密与超精密加工时，特种加工已经成为优先手段，甚至是唯一的手段，由此组成精密与特种加工技术。
精密与特种加工技术的发展，尤其是电加工、刻蚀加工等技术的长足发展，促进了硅加工技术的出现，从而使加工技术也进入一个新纪元，逐渐形成以“高速、高效、精密、微细、智能化、绿色化”为特征的现代加工技术体系。