Zinātņu nozaru ir daudz, taču visām zinātnes jomām ir savs vispārējs mērķis, kas ir dabas procesu izpratnes veicināšana, lai atbildētu uz jautājumiem un risinātu problēmas. Materiālzinātne, kā norāda nosaukums, ir zinātnes nozare, kas veltīta materiālu izpētei. Tā ir zinātnes nozare, kas cenšas saprast, kāpēc materiāli uzvedas tā, kā tie darbojas. Cenšoties atklāt šos faktus, materiālu zinātnieki nolēma izprast dažādu materiālu īpašības, to apstrādes veidu, to mikrostruktūru un to, kā šie dažādie elementi ir saistīti viens ar otru. Šīs izpratnes iegūšanai ir daudz noderīgu pielietojumu.
Mūsdienu materiālu zinātnē izmantotie rīki ļauj materiālu zinātniekiem ne tikai novērot praktiski katru jebkura materiāla atomu, bet arī manipulēt ar šiem atomiem. Izmantojot šo manipulāciju, zinātnieki var ražot hibrīdus materiālus ar ļoti atšķirīgām īpašībām. Pateicoties materiālu zinātnei, ir iespējams izgatavot augstas temperatūras sakausējumus, pusvadītāju un supravadītāju materiālus, nanomateriālus, biomateriālus un veselu virkni citu materiālu. Šī spēja ir veicinājusi neparastus bioloģiskos un tehnoloģiskos sasniegumus.
Lai gan materiālu zinātne ir joma pati par sevi, tā tiek uzskatīta par starpdisciplināru jomu, jo tā šķērso ķīmijas, fizikas, bioloģijas un inženierzinātnes. Debesskrāpji nebūtu iespējami bez materiālzinātnē paveiktā darba. Galddatoros un klēpjdatoros izmantotās integrālās shēmas ir iespējamas, pateicoties darbam materiālzinātnes jomā. Ar gandrīz jebkuru mūsdienu progresu ir iespējams parādīt, kā materiālu zinātnei bija nozīmīga loma tās izgudrošanā.
Tehnoloģiskās inovācijas bieži vien ir atkarīgas ne tikai no izpratnes par materiāliem, bet arī no progresīvu materiālu pieejamības. Materiālzinātnes joma aizpilda šo vajadzību. Materiālzinātne nekādā ziņā nav jauna zinātnes joma. Cilvēki ir pētījuši materiālus tūkstošiem gadu, bet dažādos dziļumos. Neatkarīgi no tā, vai tas ir grims, rotaslietas, monētas, ieroči vai jebkas cits, kas ir izgudrots, materiālzinātne ir piedalījusies tajā visā.