علوم و مهندسی مواد یک حوزه میان رشته‌ای است که در آن رابطه بین ساختار و خواص مواد به منظور طراحی مواد جدید برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون فناوری مواد مورد بررسی قرار می­گیرد. امروزه با افزایش تحقیقات در زمینه نانو، مهندسی مواد به یکی از رشته­ های پیشرو در عرصه دانش تبدیل شده ‌است. به ‌طور خلاصه یک مهندس مواد در نخستین گام به ‌کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتوهای ایکس و یا روش­ها و تجهیزات مشابه به شناسایی و بررسی ساختار میکروسکوپی مواد گوناگون می­ پردازد. در گام بعدی خواص مختلف مواد مورد اندازه­ گیری قرار می­ گیرند تا روش­های تولید مواد جدید یا بهبود خواص مواد قبلی فراگرفته شود.

در یک دسته بندی کلی، مواد مورد مطالعه در مهندسی مواد به شش گروه اصلی فلزات، سرامیک­ها، پلیمرها، مواد مرکب (کامپوزیت­ها)، بیومتریال  (مواد زنده) و نیمه­ هادی‌­ها تقسیم می­شوند....