1992年にアメリカ合衆国カリフォルニア州オークランドで結成されたヘヴィメタルバンドである。
主に、ヘヴィメタル、スラッシュメタル、グルーヴメタルをハイブリッドした音楽性で知られる。Slipknot、Hatebreed、Lamb of God、Shadows Fall、Bullet for My Valentine、DevilDriver、Gojira、Trivium、Avenged Sevenfold、Hatriot、Killswitch Engage、Chimaira、The Black Dahlia Murder、Throwdown、Suicide Silenceなど影響を公言するバンドは数多い。そんな彼らが影響を受けたバンドは1970年代~80年代のJudas Priest、Iron Maiden、Black Sabbath、Rushの他、Vio-lence、Metallica、Exodus、Slayer、Testamentなのスラッシュメタル、Suicidal TendenciesやCro-Magsなどのクロスオーバースラッシュ、PanteraやExhorderなどのグルーヴメタル、Nirvana、Soundgarden、Alice in Chainsなどのグランジなどである。
Vio-lenceを音楽性の違いから脱退したRobb Flynnが、ベーシストにAdam Duce、ギタリストにLogan Mader、ドラマーにTony Costanzaを迎えて結成。デモ音源が評価されRoadrunner Recordsと契約、ドラムがChris Kontosに交代して1994年8月9日に1stアルバム『Burn My Eyes』をリリース。当時世を席巻していたグルーヴ・メタルの中でも非常に高い評価得ることとなり、ついにはSlayerなどとのツアーもこなすなどして世界にその名を轟かせて行くこととなる。 その後バンドはドラマーのChris Kontosを解雇し、Dave McClainが加入。約1年半にも及んだ長いツアーを消化し、1997年の2ndアルバム『The More Things Change...』ではBillboard 200で全米138位を記録。ここでLogan Maderが脱退して、Ahrue Lusterに交代。新たな方向性を目指しRoss Robinsonをプロデューサーに迎えて制作した3rdアルバム『The Burning Red』はスラッシュメタルのテイストは影を潜め、ラップ調のボーカルを取り入れるという大胆な方向転換を見せる。全米88位を記録したものの、音楽性だけでなく容姿までもが変化してしまった。同路線で制作された4thアルバム『Supercharger』では十分なアルバムのプロモーションが出来なくなり、バンドはライブ盤『Hellalive』で契約を消化してRoadrunner Recordsから一旦離れることに。
その後、ギタリストPhil Demmelが正式加入。アメリカ国外のRoadrunner Recordsと契約したバンドは2003年、初のセルフプロデュースで制作した5thアルバム『Through the Ashes of Empires』をヨーロッパにてリリース。かつてのスラッシュメタルを基盤とした音楽性へ回帰したこのアルバムはヨーロッパにとどまらず全世界から絶賛された。完全に勢いを取り戻したバンドは数々のオファーを断って再びアメリカ国内でもRoadrunner Recordsと契約し、アメリカ盤は全米88位を記録。収録された代表曲「Imperium」のミュージックビデオがMTVでヘヴィローテーションされ、さらにバンドの名を知らしめることになった。その後もバンドは休むことなく世界各国のフェスティバルへの参加やツアーでのライブパフォーマンスで完全復活を見せつけた。続く6thアルバム『The Blackening』でも前作の路線を引き継ぎ、楽曲は5分前後、もしくはそれ以上にわたるものが多くなる。
2011年の7thアルバム『Unto the Locust』(全米53位)に先駆けRobb Flynnは「俺たちは6分以下の曲はなかなか書けないらしい。だけどMACHINE HEADはラジオやTVのために曲を書いてるんじゃない。俺たちのため。自分で進む道を決めたメタルヘッドのため。音楽こそ全てというメタルヘッドのために書いてるんだ。」とコメントしていた。2014年には8thアルバム『Bloodstone & Diamonds』をリリース、自己最高の全米21位を記録。
2013年までに、世界でのCD総売り上げは300万枚以上を記録している。
Current members (リーダーはRobb Flynn)
Robb Flynn – lead vocals, rhythm guitar, lead guitar (1992–present)
Adam Duce – bass guitar, backing vocals (1992–present)
Phil Demmel – lead guitar, rhythm guitar (2002–present)
Dave McClain – drums (1995–present)