Hoy en día, el problema científico más apremiante en los seres humanos es la menor disponibilidad de materiales. La ciencia de los materiales comenzó a ser reconocida más ampliamente como un campo específico y distinto de la ciencia y la ingeniería, y las principales universidades técnicas de todo el mundo crearon escuelas dedicadas al estudio.
La ciencia de los materiales es vital para los avances en nanotecnología, computación cuántica y fusión nuclear, así como para tecnologías médicas como los materiales de reemplazo óseo. Los ejemplos tradicionales de materiales son los metales, semiconductores, cerámicas y polímeros. Los materiales nuevos y avanzados que se están desarrollando incluyen nanomateriales y biomateriales, etc.
La base de la ciencia de los materiales implica estudiar la estructura de los materiales y relacionarlos con sus propiedades. Los científicos de materiales estudian las relaciones entre la estructura y las propiedades de un material y cómo se fabrica. También desarrollan nuevos materiales e idean procesos para fabricarlos.