材料物化是材料科學與工程中的一個二級學科，它以物理、化學、數學等自然科學為基礎，從分子、原子、電子等多層次上研究材料的物理、化學行為與規律。該學科的目標是設計、創製出高性能的材料和製品，以滿足不斷增長的技術和工業需求。材料物化的研究內容包括但不限於：
材料在巨觀和微觀結構層次上的各種測試、分析、表徵方法研究；
材料的巨觀、微觀與介觀結構和材料性能之間的定性、定量關係的研究；
材料的功能屬性與電子結構間關係的研究；
材料製備中改善性能的新方法研究；
以及對新型材料的設計和計算機模擬。
此外，材料物化還涉及到對材料的原始採集和利用，以及通過重新合成利用數種材料的不同性能進行配製，形成新的綜合性材料的過程。這一過程不僅涉及到技術層面的創新，也包含了對人性需求的充分尊重和滿足，體現了設計家的心智活動和創造思維。