علم المواد أو هندسة المواد حقل علمي وهندسي متعدد التخصصات يدرس بنية المواد وخصائصها وتطبيقاتها في الصناعة والتقنية. يجمع هذا العلم بين الفيزياء والكيمياء والهندسة، ويهتم بفهم العلاقة بين التركيب الذري أو المجهري للمادة وسلوكها الميكانيكي والكهربائي والحراري والكيميائي. تطور علم المواد من دراسة المعادن والتعدين، ثم توسع مع ظهور السبائك والبلاستيك وأشباه الموصلات ومواد الفضاء وتكنولوجيا النانو، ويهدف إلى تصميم مواد جديدة بخصائص محددة بدلاً من الاكتفاء بتجريب عشوائي للمواد المتاحة.