La ciencia de materiales implica investigar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales. En cambio, la ingeniería de materiales se fundamenta en las relaciones propiedades-estructura y diseña o proyecta la estructura de un material para conseguir un conjunto predeterminado de propiedades, necesarios para una aplicación determinada. Los avances radicales en los materiales pueden conducir a la creación de nuevos productos o nuevas industrias, pero las industrias actuales también necesitan ingenieros de materiales para incrementar las mejoras y localizar las posibles averías de los materiales que están en uso.

Las aplicaciones industriales de la ciencia e ingeniería de materiales incluyen la elección del material, su coste-beneficio para obtener dicho material, las técnicas de procesado y las técnicas de análisis.