本書系統地介紹了在機械工程學科中常用的最優化理論與方法，分為線性規劃與整數規劃、非線性規劃、智能優化方法、變分法與動態規劃4個篇次，***15章。第1篇包含最優化基本要素、線性規劃和整數規劃。
在介紹優化變量、目標函數、約束條件和數學建模等最優化的基本內容後，討論了線性規劃求解基本原理和最常用的單純形方法，然後給出了兩種用於整數線性規劃的求解方法。在第2篇的非線性規劃中，包含了非線性規劃數學分析基礎、壹維最優化方法、無約束多維最優化方法、約束非線性規劃方法等。
3篇的智能優化方法包括啟發式搜索方法Hopfield神經網絡優化方法、模擬退火法與均場退火法、遺傳算法等內容。在第4篇中，介紹了變分法、最大（小）值原理和動態規劃等內容。各章都配備了習題。