นักวิทยาศาสตร์วัสดุมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่โดยการทดสอบกับคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของสสาร พวกเขายังตรวจสอบโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่และกำหนดวิธีการปรับปรุง งานนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุสามารถพบได้ในการตั้งค่าต่าง ๆ มากมายรวมถึงโรงงานอุตสาหกรรมโรงงาน บริษัท อิเล็กทรอนิกส์ บริษัท วัสดุชีวภาพและห้องทดลองนาโนเทคโนโลยี นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังให้การควบคุมคุณภาพและบริการด้านวิศวกรรมนิติเวชในอุตสาหกรรมประเภทต่าง ๆ
งานนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุส่วนใหญ่พบในแผนกวิจัยและพัฒนาของ บริษัท อุตสาหกรรมการผลิต นักวิทยาศาสตร์มีความสำคัญในการพัฒนาอุปกรณ์ใหม่และผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุมักจะเชี่ยวชาญในการใช้วัตถุดิบบางชนิดเช่นโลหะแต่ละชนิดพลาสติกแก้วหรือสิ่งทอ เขาหรือเธออาจกำหนดวิธีการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่โดยทำให้แข็งแกร่งผ่านพันธะเคมีและเทคนิคทางกายภาพ นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุหลายคนในการทดลองในอุตสาหกรรมด้วยโลหะผสมใหม่หรือโพลิเมอร์เคมีเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ล่าสุด
นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุที่มีความเชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิคส์จะตรวจสอบคุณสมบัติของชิปคอมพิวเตอร์วงจรเซมิคอนดักเตอร์ทรานซิสเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ผู้เชี่ยวชาญอาจทำการทดลองกับซิลิกอนและวัสดุประกอบต่าง ๆ เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กลงและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการวิจัยอย่างเข้มข้นของนักวิจัยที่มีทักษะในงานนักวิทยาศาสตร์วัสดุ
ผู้เชี่ยวชาญที่ดำรงตำแหน่งนักวิทยาศาสตร์วัสดุใน บริษัท วัสดุการแพทย์ได้รวมความรู้ด้านชีววิทยาเคมีและฟิสิกส์เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อทดแทนหรือโต้ตอบกับสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุชีวภาพบางคนมีความเชี่ยวชาญในการสร้างอวัยวะเทียมหรืออุปกรณ์การแพทย์ที่เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับระบบร่างกายตามธรรมชาติ ผู้เชี่ยวชาญยังพัฒนาซีเมนต์ที่ใช้ในการซ่อมกระดูกหักและข้อต่อที่ปลอดภัยผลิตภัณฑ์ทดแทนเลือดเทียมและคอนแทคเลนส์คอมโพสิต
นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาการพัฒนาที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยและพัฒนาในระดับอะตอม ผู้เชี่ยวชาญในงานวัสดุศาสตร์นาโนเทคโนโลยีมักจะมีความเชี่ยวชาญในสาขาย่อยที่มีรายละเอียดมากเช่นการวิจัยทางการแพทย์พลังงานหรือการก่อสร้าง ผู้เชี่ยวชาญด้านการแพทย์ศึกษาเนื้อเยื่อและไวรัสที่มีชีวิตในระดับโมเลกุลและพัฒนาวิธีการที่แม่นยำยิ่งขึ้นในการส่งยาและเงื่อนไขการวินิจฉัย นักวิจัยด้านพลังงานตรวจสอบการประยุกต์ใช้พลังงานนิวเคลียร์และอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถเก็บพลังงานจำนวนมหาศาลได้ ผู้เชี่ยวชาญอาจทำการทดลองด้วยกล้องจุลทรรศน์โพลีเมอร์และสารเคมีที่สามารถใช้ในการก่อสร้างวัสดุก่อสร้างที่แข็งแรงน้ำหนักเบาและคุ้มค่า
งานนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุในงานนิติวิทยาศาสตร์และการควบคุมคุณภาพเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ที่ผิดปกติหรือไม่สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสม นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะระบุข้อบกพร่องในงานวิศวกรรมของผลิตภัณฑ์บางอย่างเช่นรถยนต์และเครื่องบิน หลังจากการตรวจสอบอย่างละเอียดนักวิทยาศาสตร์อาจแนะนำให้ใช้วัสดุประเภทอื่นหรือวิธีการก่อสร้างแบบใหม่ในอนาคต
