Ζούμε στην εποχή της αστικοποίησης, όπου η πλειονότητα του παγκόσμιου πληθυσμού ζει στις πόλεις και όχι σε αγροτικές περιοχές. Αυτό προκαλεί νέες προκλήσεις για τις αστικές περιοχές. Περιλαμβάνει ερωτήματα σχετικά με την ενέργεια, το νερό, την παραγωγή τροφίμων, την κινητικότητα, τις μεταφορές και την διαχείριση λυμάτων. Οι λειτουργικές πόλεις του μέλλοντος έχουν επίσης να διαχειριστούν την παροχή επαρκούς στέγασης, καθώς και την παροχή ποιοτικών δημόσιων χώρων.
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές προσεγγίσεις για την επίλυση των πιο πάνω προκλήσεων. Η έννοια της βιώσιμης πόλης για παράδειγμα αναφέρει ότι οι πόλεις θα έπρεπε να έχουν το μικρότερο δυνατόν οικολογικό ίχνος. Ευρύτερες έννοιες περιλαμβάνουν επίσης και την κοινωνική διάσταση, με στόχο την παροχή σε όλους οικονομικώς προσιτή στέγαση, καθώς και το «δικαίωμα στην πόλη».
Ενώ κάποιες από τις προκλησεις πρέπει να λυθούν από τα αστικά κέντρα αποφάσεων και δημιουργίας πολιτικών, άλλα θέματα μπορούν να λυθούν μέσω της μηχανικής και της τεχνολογίας.