その性能を発揮するために必要な機能が備わっていなければ、高い性能があっても宝の持ち腐れとなり、過剰性能となる。例としては、第二次世界大戦で日本軍が使用した酸素魚雷の射程距離がある。兵器の場合は射程距離が長くなれば長くなるほどに誘導装置が必要不可欠となるが、命中が期待できないようなら届いても無意味であり長すぎる射程距離は過剰性能となる。40ノットの高速でも30キロメートル以上の射程距離を発揮し、優秀な誘導装置が搭載されていれば驚異の超兵器となりえた。しかし、誘導装置が無かったため遠距離では全く命中せず、誘導装置の欠落が酸素魚雷の射程距離を過剰性能にしていた。
設計要求仕様で求められた負荷まで安全であるためには、実際にはそれ以上の負荷にまで耐えられる構造が必要である。このようなマージンを安全率と呼び、機械の種類や要求仕様により安全率が設定され余分な強度が持たされる。時には、安全率を大きく取りすぎたために、過剰性能となる事例がある。例としては、第二次世界大戦でドイツ軍が使用したUボートがある。カタログスペック上の最大安全潜航深度100m程に対し、実際には250mぐらいまで潜航できた。安全率が大きかったため、当初の想定を越えた深度まで潜航可能となり、これによって多くのUボートが過酷な戦場で生き延びてきた。
過剰性能な製品が開発生産されてしまう理由として、設計目的が何らかの目標で一番を目指すことに設定され、目的のために他の要素を犠牲にする事が挙げられる。その結果、一部の能力のみが突出した著しくバランスが悪い製品となる。しかし、一部の愛好家にはこのようなバランスの悪い製品を好んで購入する購買層が存在し、少数限定生産であれば商業的に成功する場合もある。また、世界一の製品を作り出したメーカーという宣伝目的で作られる場合もある。産業上の過剰性能は、必ずしも無駄になるとは限らない。本来の目的からすれば過剰性能である工業製品でも、設計意図を超えた使い方をされれば、その能力を発揮できる可能性があるからである。産業上の過剰性能を持った製品は、時として新たなカテゴリの製品の礎となることがある。
修業年限（卒業までに教育を受ける期間）は5年（商船に関する学科は5年6か月）とされ、高等学校の3年間と大学（短期大学）の2年間を合わせた5年間に相当する。卒業すると準学士と称することができる。一般教育とともに、学科ごとに専門教育が行われている。学校教育法では、大学が「学術の中心として、広く知識を授けるとともに、深く専門の学芸を教授研究し、知的、道徳的及び応用的能力を展開させること」を目的とする一方、高専は「深く専門の学芸を教授し、職業に必要な能力を育成すること」が目的とされ、「研究」等は含まれていない。高専は、職業教育に特化している点が大学と最も異なるところである。専門科目は、学年が上がるにつれて時間数が増える「くさび形」に傾斜配分され、大学工学部に相当ないしは準じた教育内容であると国立高等専門学校協会などは標榜してきた。さらに、実験・実習やゼミ輪講・卒業研究など、実践的な教育の重視にも大きな特徴がある。高等専門学校設置基準では、卒業認定に要する単位数は、商船学科を除き167単位以上（一般科目75単位以上、専門科目82単位以上）、商船学科は練習船実習を除き147単位以上（一般科目75単位以上、専門科目62単位以上）となっている。単位の計算方法は、30単位時間（1単位時間は標準50分）の履修をもって1単位とする（高校と同様の）従来の方式のほか、1991年（平成3年）からは大学に準じる45時間の学修（授業時間は15～45時間）を1単位とする方式を60単位を上限として導入できることになり、実験系科目の充実や新たな科目の開設等、高専各校の裁量にもとづくカリキュラム編成の幅が広がった。一般科目の総時間数は、高校＋短大の教育課程と比して若干少ない。規定の単位の積み上げによって修了を認められる大学や単位制高校とは異なり、学年制をとっていることから、原級留置となれば、取得した単位であっても再履修を課される場合がある。なお、高専制度が創設された当時の設置基準（1961(昭和36)年8月30日文部省令第23号）では、（卒業要件にかかわる規定の記載はなく）総授業時間数187単位（一般科目83単位、専門科目104単位）を最低基準とし、事実上190単位以上の履修を課しており、高校・大学と比して過密なカリキュラムであった。以後、卒業要件となる単位数は徐々に減らされ、さらに、インターンシップ（工場実習など）の単位化、英検や各種資格に応じた単位認定、学修単位の導入などにより、実質的な授業時間数は創設時よりも2割ほど減少した。卒業要件となる単位数が現行の167単位以上（工業系学科）となったのは、国立高専協会が1987年（昭和62年）6月、文部省（現：文部科学省）などに「学生にゆとりを持たせ、個性を伸ばせる教育（ゆとり教育）が行えるようにする」よう、事実上、単位数の削減を求める要望書を提出したことなどにより、設置基準の改訂がなされたという経緯によるものである。また、商船学科では、5学年の10月より、日本丸や海王丸等の独立行政法人航海訓練所の練習船による1年間の航海実習が必修になっている。中央教育審議会の大学分科会・高等専門学校特別委員会で配布された「工業高等専門学校の現状と課題」（2007(平成19)年4月13日）では、在籍学生1000人当たり、毎年の原級留置（留年）は35～47人、休学は4～8人、中退学（進路変更）は9～13人、入学生の5年卒業率は82％としている。