วัสดุศาสตร์ (อังกฤษ: materials science) เป็นศาสตร์ที่ศึกษาคุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง ซึ่งอาศัยความรู้จากหลายสาขาวิชา เช่น ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และธรณีวิทยา โดยมุ่งความสนใจไปที่คุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุในสภาวะที่เป็นของแข็งอันได้แก่ โครงสร้าง ระดับอะตอมหรือโมเลกุลของวัสดุ คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ การนำความร้อน คุณสมบัติทางเคมี คุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติที่ยอมให้แสงผ่าน หรือการผสมผสานกันของบางคุณสมบัติตามที่กล่าวมานี้ คุณสมบัติของวัสดุที่สังเกตง่ายและชัดเจนจะแสดงออกมาในรูปของคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ ส่วนความแตกต่างในระดับโครงสร้างโมเลกุลและอะตอมจะต้องใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนในการตรวจสอบ สำหรับการประเมินสมรรถนะของวัสดุจะเป็นพื้นฐานของงานวิศวกรรมที่จะนำวัสดุนั้น ๆ ไปใช้งาน ส่วนวิชาว่าด้วยวัสดุศาสตร์จะเกี่ยวข้องกับกระบวนการความรู้ทางเทคโนโลยีของวัสดุสี่ส่วนซึ่งแต่ละส่วนจะเกี่ยวข้องเชื่อมโยงซึ่งกันและกันเป็นรูปสี่มุมสี่ด้าน (Tetrahedron) การนำวิชาการทางด้านวัสดุศาสตร์ไปใช้งานทางด้านวิศวกรรมอย่างกว้างขวางทำให้เกิดนิยามของวิชาการสาขานี้ใหม่เป็น"วัสดุศาสตร์และวิศวกรรม" วัสดุที่คิดค้นและประดิษฐ์ขึ้นใหม่ทำให้เกิดผลิตภัญฑ์ใหม่หรือไม่ก็เกิดอุตสาหกรรมใหม่ อุตสาหกรรมเหล่านี้จำเป็นต้องมีนักวิทยาศาสตร์หรือวิศวกรสาขาวัสดุศาสตร์คอยดูแลแก้ไขปัญหาและวิจัยวัสดุใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง ในอุตสาหกรรมนักวัสดุศาสตร์จะมีบทบาทในส่วนของ การออกแบบวัสดุ (materials design) การประเมินค่าใช้จ่ายในการผลิตวัสดุนั้น ๆ ดูแลกระบวนการทางเทคนิคซึ่งประกอบด้วย การหล่อ, การม้วน, การเชื่อม, การใส่ประจุ, การเลี้ยงผลึก, การรอกฟิล์ม (thin-film deposition) , การเป่าแก้ว เป็นต้น และเทคนิคการวิเคราะห์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน, การเอกซเรย์ เป็นต้น

วัสดุศาสตร์สามารถแบ่งออกได้เป็นสาขาวิชาตามประเภทของวัสดุได้ดังนี้:

• โลหะ
• วัสดุผสม
• สารกึ่งตัวนำ
• เซรามิก
• พอลิเมอร์
• วัสดุชีวภาพ
• วัสดุเชิงก้าวหน้า
• วัสดุฉลาด

• นาโนเทคโนโลยี --- วิทยาการที่ว่าด้วยการศึกษาและการสังเคราะห์วัสดุในระดับอะตอมหรือโมเลกุล (วัสดุนาโน) ซึ่งมีขนาดเล็กมากโดยจะวัดขนาดของโครงสร้างอะตอมและโมเลกุลเป็นนาโนเมตร (1 นาโนเมตร = 0.0000000001 เมตร) ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ (หน่วยเอสไอ)
• ผลิกศาสตร์ --- การศึกษาคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของผลึกซึ่งประกอบด้วย
  • ความผิดปกติของผลึก, เช่นความผิดปกติของเม็ดผลึกทำให้คุณสมบัติทางฟิสิกส์เปลี่ยนแปลงไป
  • ดิฟแฟรคชั่น เทคนิค เช่น เอกซเรย์ คริสตัลโลกราฟฟี, ซึ่งใช้สำหรับ ส่วน พิสูจน์เอกลักษณ์
• โลหะวิทยา --- การศึกษาเกี่ยวกับโลหะ
• เซรามิก, สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน ดังนี้
  • เซรมิกอิเลคโทนิค เช่น เซมิคอนดักเตอร์ และ
  • เซรมิกโครงสร้าง เช่น RCC, โพลี่คริสตัลลีน ซิลิคอนคาร์ไบด์ และ เซรามิกส์ที่ทนต่อการเปลี่ยนสภาพ
• วัสดุชีวภาพ --- วัสดุที่สามารถใช้ในร่างกายมนุษย์ได้
• ไทรโบโลยี --- การศึกษาหน้าสัมผัสของวัสดุที่เกี่ยวกับความเสียดทานและปัจจัยอื่น ๆ
• รีโอโรจี วิชาว่าด้วยการไหลของวัสดุ เช่น fluid dynamics, Continuum mechanics และ granular material

• วิศวกรรมวัสดุ - ศึกษาเกี่ยวกับการออกแบบวัสดุ เพื่อการใช้งานในอุตสาหกรรม

• Ashby, Michael; Hugh Shercliff and David Cebon (2007). Materials: engineering, science, processing and design (1st ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.

ด ค ก สาขาวิชาของเคมี
ตารางธาตุ รายชื่อโมเลกุลชีวภาพ รายชื่อสารประกอบอนินทรีย์ รายชื่อสารประกอบอินทรีย์
เคมีเชิงฟิสิกส์	เคมีควอนตัม เคมีนิวเคลียร์ เคมีเฟมโต เคมีสถานะแข็ง เคมีแสง จลนศาสตร์เคมี ธรณีเคมี ฟิสิกส์เชิงเคมี ไฟฟ้าเคมี วิทยาศาสตร์พื้นผิว สเปกโทรสโกปี อุณหเคมี
เคมีอินทรีย์	เคมีของฟุลเลอรีน เคมีคลินิก เคมีชีวภาพ เคมีชีวอินทรีย์ เคมีพอลิเมอร์ เคมีฟิสิกัลเชิงชีวภาพ เคมีอินทรีย์เชิงฟิสิกส์ ชีวเคมี ประสาทชีวเคมี เภสัชเคมี เภสัชศาสตร์ เคมีอินทรีย์สังเคราะห์ เคมีของสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ
เคมีอนินทรีย์	เคมีของคลัสเตอร์ เคมีเรติคิวลา เคมีโลหอินทรีย์ ชีวอนินทรีย์เคมี วัสดุศาสตร์ สารประกอบโคออร์ดิเนชัน
อื่น ๆ	การตรวจทางเคมี เคมีการคำนวณ เคมีของแอกทิไนด์ เคมีจักรวาล เคมีเชิงทฤษฎี เคมีดาราศาสตร์ เคมีดิน เคมีเปียก เคมีวิเคราะห์ เคมีศึกษา เคมีสิ่งแวดล้อม เคมีสีเขียว เคมีอาหาร ซูปราโมเลกุลาร์เคมี
หมวดหมู่ สถานีย่อย