Un tornillo de máquina, también denominado a veces perno de máquina, es un tornillo que normalmente está diseñado para sujetarse a un orificio roscado existente en una superficie metálica, generalmente junto con una tuerca correspondiente. Estos tipos de tornillos no son tan grandes como los tornillos promedio, por lo general varían en tamaños de hasta tres cuartos de pulgada (19.05 mm), pero aún pueden ser más grandes. Las variaciones entre los tornillos de máquina existen principalmente en el tamaño total, la forma de la cabeza, el tipo de ranura, la longitud, el material y las características de la rosca.
Una forma importante de clasificar un tornillo de máquina es por el tipo de ranura en la cabeza, lo que determinará el tipo de destornillador que debe introducirlo en su orificio. Los dos tipos principales de destornilladores que se utilizan con los tornillos para metales son los destornilladores ranurados y de cabeza Phillips, pero hay varios otros tipos menores de orificios para atornillar, como Torx (orificios para atornillar en forma de estrella de seis puntas) que requieren destornilladores más especializados. Los tipos especializados de orificios para atornillar pueden ser importantes cuando se desea que los tornillos no se interfieran por razones de seguridad, ya que es más difícil adquirir tipos especializados de destornilladores. Un panel eléctrico peligroso, por ejemplo, es un buen lugar para un tornillo de máquina con un tipo de agujero especializado. Otras cabezas de tornillos de máquina pueden ser similares a un perno hexagonal o cuadrado que no tiene ranura para destornillador y debe girarse con una llave.
La forma de la cabeza de un tornillo de máquina determinará cómo se coloca una vez que se fija a un agujero. Las cabezas redondas y planas sobresaldrán de una superficie plana una vez que estén unidas. Los tornillos de cabeza plana están diseñados para orificios que están perforados para que queden al ras de la superficie cuando se han atornillado. La cabeza de un tornillo de fijación para máquina es más pequeña que el diámetro de las roscas de los tornillos, por lo que cuando se coloca puede ser conducido a través de un agujero y ajustado a la profundidad deseada.
La mayoría de las principales diferencias entre los tornillos de máquina se encuentran en las características de la rosca. Esta parte de cualquier tornillo de máquina dado es una de las más importantes, porque los orificios correspondientes a los que se sujetan normalmente se roscarán para adaptarse a un solo tamaño y tipo específico de rosca de tornillo. El sistema utilizado para caracterizar diferentes roscas generalmente sigue los estándares ISO (Organización Internacional de Normalización), que se han establecido para mantener especificaciones de diseño consistentes en piezas de máquinas producidas en todo el mundo. Dos de las principales características de la rosca son su diámetro y paso, siendo esta última la distancia entre roscas. Estas roscas de tornillo también se pueden atornillar en el sentido de las agujas del reloj (a la derecha) o en el sentido contrario a las agujas del reloj (a la izquierda).
Si bien el tamaño de un tornillo de máquina suele ser relativamente pequeño, aún puede haber una gran cantidad de variaciones entre el tamaño, la forma y la longitud, principalmente determinadas por su propósito previsto y qué tan fuertes deben ser. También se pueden fabricar tornillos a medida para máquinas específicas que ni siquiera tienen que seguir ninguna norma ISO. Los tornillos de máquina pueden estar hechos de una variedad de metales o plásticos.