若按用途分類，可將材料分為結構材料和功能材料兩大類。結構材料主要是利用材料的力學和理、化性質，廣泛應用於機械製造、工程建設、交通運輸和能源等各個工業部門。功能材料則利用材料的熱、光、電、磁等性能，用於電子、激光、通訊、能源和生物工程等許多高新技術領域。功能材料的最新發展是智能材料，它具有環境判斷功能、自我修複功能和時間軸功能，人們稱智能材料是21世紀的材料。
若按材料的成分和特性分類，可分為金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和複合材料。
金屬材料又分為黑色金屬材料和有色金屬材料。黑色金屬材料通常包括鐵、錳、鉻以及它們的合金，是應用最廣的金屬結構材料。除黑色金屬以外的其他各種金屬及其合金都稱為有色金屬。有色金屬品種繁多，又可分為輕金屬、重金屬、高熔點金屬、稀土金屬、稀散金屬和貴金屬等。純金屬的強度較低，工業上用的金屬材料大多是由兩種或兩種以上金屬經高溫熔融後冷卻得到的合金。例如由銅和錫組成的青銅，鋁、銅和鎂組成的硬鋁等都是合金。合金也可以由金屬元素和非金屬元素組成，如碳鋼是由鐵和碳組成的合金。合金的性能一般都優於純金屬。為了發展航空、火箭、宇航、艦艇、能源等新興工業，需要研製具有特殊性能的金屬結構材料，因此金屬材料發展的重點是研製新型金屬材料。
陶瓷材料是人類應用最早的材料。傳統的陶瓷材料是以矽和鋁的氧化物為主的矽酸鹽材料，新近發展起來的特種陶瓷或稱精細陶瓷，成分擴展到純的氧化物、碳化物、氮化物和矽化物等，因此可稱為無機非金屬材料。
高分子材料是一類合成材料，主要有塑料、合成纖維和合成橡膠，此外還有塗料和粘劑等。這類材料有優異的性能，如較高的強度、優良的塑性、耐腐蝕、不導電等，發展速度較快，已部分地取代了金屬材料。合成具有特殊性能的功能高分子材料是高分子材料的發展方向。
複合材料是由金屬材料、陶瓷材料和高分子材料複合組成的。複合材料的強度、剛度和耐腐蝕等性能比單一材料更為優越，是一類具有廣闊發展前景的新型材料。
也可把材料分為傳統材料和新型材料，傳統材料是指生產工藝已經成熟，並已投入工業生產的材料。新型材料是指新發展或正在發展的具有特殊功能的材料，如高溫超導材料、工程陶瓷、功能高分子材料等。這些新型材料的特點是：
（1）新型材料是根據社會的需要，在人們已經掌握了物質結構及其變化規律的基礎上，進行設計、研究、試驗、合成生產出來的合成材料。新型材料具有特殊的性能，能滿足尖端技術和設備製造的需要。例如能在接近極限條件下使用的超高溫、超高壓、極低壓、耐腐蝕、耐摩擦等材料。
（2）新型材料的研製是多學科綜合研究的成果。它要求以先進的科學技術為基礎，往往涉及到物理、化學、冶金等多個學科。如果沒有各種學科最新研究成果的支持，新型材料的設計和研製是不可能的。
新型材料從設計到生產，需要專門的、複雜的設備和技術，它自身形成了一個獨特的領域，稱為新材料技術。新材料技術在高新技術領域中占有特殊的地位，成為實現高技術的物質基礎。