Malzeme bilimcileri, maddenin çeşitli kimyasal ve fiziksel özelliklerini deneyerek yeni ürünlerin araştırılması ve geliştirilmesine katılırlar. Ayrıca mevcut ürünlerin yapısını araştırır ve nasıl geliştireceklerini belirlerler. Malzeme bilimci işleri, endüstriyel üretim tesisleri, elektronik firmaları, biyomalzemeler şirketleri ve deneysel nanoteknoloji laboratuvarları dahil onlarca farklı ortamda bulunabilir. Buna ek olarak, birçok bilim insanı birçok farklı sektörde kalite kontrol ve adli mühendislik hizmetleri sunmaktadır.
Malzeme bilim adamlarının çoğu, endüstriyel imalat şirketlerinin araştırma ve geliştirme bölümlerinde bulunur. Bilim adamları yeni ekipman ve ticari ürünlerin geliştirilmesinde esastır. Bir malzeme bilimcisi genellikle bireysel metaller, plastikler, camlar veya tekstiller gibi belirli bir tür ham maddede uzmanlaşmıştır. Kimyasal bağlanma ve fiziksel teknikler yoluyla onları daha da güçlendirerek mevcut ürünlerin nasıl geliştirileceğini belirleyebilir. Endüstriyel ortamlardaki birçok malzeme bilimcisi, yepyeni teknolojiler geliştirmek için yeni metal alaşımları veya kimyasal polimerlerle deneyler yapıyor.
Elektronik alanında uzmanlaşmış bir malzeme bilimcisi, bilgisayar çiplerinin, devrelerinin, yarı iletkenlerin, transistörlerin ve diğer elektronik cihazların özelliklerini araştırıyor. Bir profesyonel daha hızlı, daha küçük ve daha verimli elektronik ürünler geliştirmek için silikon ve çeşitli kompozit malzemelerle deney yapabilir. Bilgisayar teknolojisindeki gelişmeler, büyük ölçüde, malzeme bilimci işlerinde yetenekli araştırmacıların yoğun araştırmalarından kaynaklanmaktadır.
Biyomalzeme firmalarında malzeme bilimci işlerinde çalışan uzmanlar biyoloji, kimya ve fizik bilgilerini birleştirerek canlı maddelerin yerini almak ya da etkileşime girmek için tasarlanan yeni ürünler yaratıyorlar. Bazı biyomalzemeler bilim adamları, doğal vücut sistemleri ile tam uyumlu yeni yapay organlar veya tıbbi cihazlar oluşturmada uzmanlaşmıştır. Profesyoneller ayrıca kırılmış kemikleri tamir etmek, eklemleri sabitlemek, yapay kan değiştirme ürünleri ve kompozit kontakt lensleri kullanmak için kullanılan simanları geliştirir.
Nanoteknoloji, atom düzeyinde araştırma ve geliştirmeyi içeren gelişmekte olan bir alandır. Nanoteknoloji materyalleri uzmanları bilim insanlarının işleri genellikle tıbbi, enerji veya inşaat araştırması gibi çok ayrıntılı bir alt alanda uzmanlaşırlar. Tıp uzmanları, moleküler düzeyde canlı doku ve virüsleri incelemekte ve ilaç sunumu ve teşhis koşullarını daha doğru şekilde geliştirmektedir. Enerji araştırmacıları, nükleer enerji uygulamalarını ve büyük miktarda potansiyel enerji depolayabilen küçük cihazları araştırıyor. Bir uzman ayrıca, güçlü, hafif ve düşük maliyetli yapı malzemelerinin yapımında kullanılabilecek mikroskobik polimerler ve kimyasallarla da deneyler yapabilir.
Adli mühendislik ve kalite kontrolündeki malzeme bilimci işleri, kırılan veya düzgün işlemeyen ürünleri incelemeyi içerir. Bilim adamları, otomobil ve uçak gövdeleri gibi bazı ürünlerin mühendisliğindeki kusurları belirlemeye çalışıyorlar. Dikkatli bir araştırmanın ardından, bir bilim adamı gelecekte farklı bir malzeme türünün veya yeni bir inşaat yönteminin kullanılmasını önerebilir.
