De nos jours, le problème scientifique le plus pressant chez l'homme est la moindre disponibilité des matériaux. La science des matériaux a commencé à être plus largement reconnue comme un domaine spécifique et distinct de la science et de l'ingénierie, et les principales universités techniques du monde ont créé des écoles dédiées à l'étude.
La science des matériaux est vitale pour les développements dans les nanotechnologies, l'informatique quantique et la fusion nucléaire, ainsi que pour les technologies médicales telles que les matériaux de remplacement osseux. Les exemples traditionnels de matériaux sont les métaux, les semi-conducteurs, les céramiques et les polymères. Les matériaux nouveaux et avancés en cours de développement comprennent les nanomatériaux et les biomatériaux, etc.
La base de la science des matériaux consiste à étudier la structure des matériaux et à les relier à leurs propriétés. Les scientifiques des matériaux étudient les relations entre la structure et les propriétés d'un matériau et la façon dont il est fabriqué. Ils développent également de nouveaux matériaux et conçoivent des procédés pour les fabriquer.