Há algum tempo eu abri uma pergunta semelhante (não acho que é uma duplicata, mas que a comunidade julgue): Quando e por que criar um aplicativo para dispositivo móvel?
No escopo da minha pergunta, eu tinha interesse em entender a motivação para criar uma aplicação móvel. No seu caso, vou considerar que essa motivação já está bem definida.
Do ponto de vista da experiência dos usuários de aplicações móveis, a questão que me parece fundamental é o tamanho do dispositivo. A mobilidade requer que o dispositivo seja suficientemente pequeno e leve, mas as suas dimensões reduzidas dificultam a "tradução" de aplicações como estamos acustumados. Qualquer texto apresentado precisa ser mais curto para poder ter uma fonte maior e assim ser legível enquanto cabe na tela. Por isso, o uso de ícones como representações de ações é ainda mais interessante. Quando imagens não são alternativas suficientemente boas, o texto precisa ser apresentado de forma gradual e controlada pelo usuário (fácil paginamento ou rolagem da tela).
A interação também é dificultada pelo tamanho reduzido. Telas de toque são naturalmente intuitivas, mas em interações prolongadas um dedo na tela simplesmente obstrui a fonte de informação (esse é exatamente o caso de jogos, por exemplo, que desenham um joystick na tela para ser controlado pelo dedão). Por isso alternativas como usar comando de voz ou sensores como o acelerômetro podem ser interessantes. Além disso, como a toda a tela (de fato, todo o dispositivo) é sensível ao toque, é importante diferenciar na sua aplicação os elementos visuais (da GUI) que são de fato relacionados com ações daqueles que não são. Botões que "não têm cara de botão" são um problema em qualquer aplicação, mas em um ambiente desktop eles podem ser inferidos como botões pela posição em que estão (central, sempre abaixo, etc) e principalmente pela relação que têm com outros elementos. Nos dispositivos móveis essa relação é mais difícil de ser notada, porque os botões podem ter dimensões muito próximas de outros elementos visuais. Então, para que o usuário entenda como interagir com a aplicação e não se frustre em usá-la, é importante diferenciar bem o que é "tocável" do que não é, e manter um padrão em todas as telas.
Outro caráter importante para a interação móvel é o acesso aos dados. Nem sempre há uma conexão com a Internet disponível, e essa interrupção tende a ser mais comum do que em ambientes não-móveis (em túneis, dentro de shoppings, etc). É terrível para a experiência um usuário não ter acesso a uma informação quando mais precisa. Considere um aplicativo para a aquisição de tickets de cinema, que permita exibir o ticket no celular. O usuário certamente vai tentar utilizar o aplicativo quando estiver para entrar no cinema. Uma falha de comunicação nesse momento pode causar a perda de momentos iniciais do filme, impossibilitando o usuário de entrar no cinema. Ao invés de fazer a aplicação conectar e buscar a informação na hora solicitada, talvez fosse interessante que utilizar serviços do tipo push para que o servidor automaticamente enviasse os dados para o dispositivo tão logo possível após a compra. O dispositivo então armazenaria os dados de forma off-line, para garantir a experiência. Note como esse problema não tem uma relação direta com um problema da interface gráfica (GUI), mas sim com a interação de mais alto-nível entre aplicação e usuário e a experiência ("impressão" do usuário) resultante dela.
Adicionalmente, chavear aplicações em dispositivos móveis não é igualmente simples como em aplicações desktop. Essencialmente porque a informação de que há outras aplicações em execução (que no seu Windows ou Ubuntu são abas no topo ou botões na parte inferior) ocupam espaço. Os sistemas operacionais móveis geralmente escondem essa informação, que não é clara para a maioria dos usuários sem o devido treinamento na forma de uso. Assim, é ainda mais importante permitir que o usuário desista de operações longas (vide a minha resposta nesta outra pergunta aqui do site), e/ou possa continuá-las em outro momento.
Certamente há outras heurísticas que podem ser elencadas, no sentido de serem "melhores práticas conhecidas". Todas são bastante discutíveis e dependentes do domínio da aplicação, até mesmo as que eu coloquei acima (que são as principais, na minha visão, segundo a minha experiência como projetista e também como usuário).
Algo que certamente é um consenso mais geral é que qualquer que seja o seu produto, você deve construir protótipos e avaliar a experiência com a interação com participantes representativos dos seus usuários, além de constantemente coletar feedback dos usuários após a aplicação estar em produção.