Malzeme biliminin sağladıkları oldukça geniştir. Bu bilim alanı mevcut malzemelerin özelliklerini ve davranışlarını anlamayı sağlar ve yeni malzemelerin tasarlanmasına, geliştirilmesine ve keşfedilmesine katkıda bulunur. Ayrıca, malzeme bilimi endüstride, sağlık sektöründe, enerji alanında ve daha birçok alanda kullanılan malzemelerin performansını artırmak, dayanıklılığını sağlamak ve verimliliği artırmak için önemli bir role sahiptir.

Seramik malzemeler genellikle metal ve metal olmayan elementler arasındaki kimyasal bileşiklerden oluşurlar. Bu malzemeler iyonik veya iyonik kovalent bağlarla bir arada tutulduğundan çok sert ve kırılgandırlar. Kalıcı şekil değişim mekanizmaları olmadığı için gevrektirler.

Malzeme bilimi, malzemelerin tasarımı, keşfi ve geliştirilmesi ile ilgilenen interdisipliner bir alan olarak karşımıza çıkar. Aydınlanma Dönemine kadar uzanan köklere sahip olan malzeme bilimi, kimya, mineroloji ve mühendislik gibi alanlardan beslenmektedir.

Malzeme biliminde "tane" kavramı, aynı özellikteki kristal yapıya sahip bölgeyi ifade eder. Tane yapısı, malzemelerin fiziksel ve mekanik özelliklerini etkiler. Bu yapı metallerde, seramiklerde, yarı iletkenlerde ve polimerlerde görülebilir.

Seramikler genellikle korozyona dayanıklıdırlar ve bu özellikleri sayesinde tıbbi malzeme olarak, endüstriyel tasarımlarda ve yüksek aşınma riski olan uygulamalarda tercih edilirler.

İleri teknoloji seramikler, nitridler, karbürler, oksitler, sülfürler, borürler ve silis bileşiklerinden oluşurlar. Bu seramiklerin özellikleri, bağ yapısındaki iyonik ve kovalent bağ oranına ve bileşenlerin elektronegatiflik derecelerine bağlıdır.

Malzeme biliminin temel hedefi, malzemelerin yapısını incelemek ve özellikleriyle ilişkilendirmektir. Bu şekilde malzemelerin performansını, dayanıklılığını ve işlevselliğini artırmak için gerekli adımlar atılabilir.

Malzemeler, iç yapı ve kimyasal sınıflara göre genellikle dört gruba ayrılır: metaller, polimerler, seramikler ve kompozit malzemeler. Bu sınıflandırma malzemelerin özellikleri ve kullanım alanları açısından önem taşır.