Çeşitli doğal ve sentetik veya kompozit malzemelerin (metaller, alaşımlar, kauçuk, seramik, yarı iletkenler, polimerler ve cam dahil) yapılarını ve kimyasal özelliklerini araştırıp incelerler. Malzemeleri güçlendirmenin veya birleştirmenin yollarını belirler veya çeşitli ürün ve uygulamalarda kullanılmak üzere yeni veya özel özelliklere sahip yeni malzemeler geliştirirler.

Moleküler veya makromoleküler bileşime sahip malzemeleri, cihazları veya sistemleri üretmek, test etmek veya değiştirmek için ticari ölçekli üretim ekipmanlarını kullanırlar. Mühendislik personelinin gözetimi altında çalışırlar.