L'expression « science des matériaux et ingénierie » fait son apparition dans les années 1960 pour représenter comment l'application génie des matériaux était plus en plus fondée sur des principes scientifiques, plutôt que de l'empirisme généralement utilisée avant la seconde guerre mondiale. Science des matériaux met l'accent sur la compréhension de comment les propriétés (ou caractéristiques) des matériaux reposent sur leur structure atomique - et -échelle microscopique. Le terme microstructure se réfère à cette structure à l'échelle microscopique. Science des matériaux est née les domaines de la chimie physique, chimie des polymères et physique de la matière condensée.