Rolul principal al unui inginer în știința materialelor este de a prelua cunoștințele dobândite în domenii precum fizica, chimia și cristalografia și de a aplica aceste cunoștințe în aplicații practice, cum ar fi construcția de mașini, clădiri sau noi forme de materie. Domeniul ingineriei științei materialelor este un domeniu larg, interdisciplinar, care servește numeroase funcții în lumea industrializată modernă. Oamenii de știință în materie de materiale s-ar putea concentra doar pe natura teoretică a proprietăților materiei. Este rolul lor să descopere aceste proprietăți și modul în care interacțiunile lor fizice se schimbă în funcție de condițiile locale. Inginerii, totuși, se concentrează pe ceea ce se poate face cu corpul de cunoștințe despre materiale care a fost stabilit de știință.
Un inginer în știința materialelor lucrează la proiecte care implică multe dintre științele fizice, precum și unele dintre științele vieții. Prin urmare, educația sa trebuie să includă o gamă largă de discipline. Nu este neobișnuit să găsești cercetători în domeniu care dețin mai multe diplome, adesea în fizică sau chimie și o formă de inginerie, cu experiență și în genetică sau microbiologie. Industriile primare care vor continua să aibă o cerere puternică pentru un inginer în știința materialelor sunt cele ale medicinei; aplicații spațiale, militare și energetice; și ingineria microprocesoarelor. Acest lucru ar putea însemna că un inginer în știința materialelor ar lucra în domenii atât de diverse precum explorarea petrolului, tratamentul cancerului, construcția de poduri sau proiectarea aeronavelor, pentru a numi câteva.
Există o gamă largă de oportunități deschise unui inginer în știința materialelor. Domeniul sa concentrat în mod tradițional pe aplicarea cunoștințelor materialelor din studiul metalurgiei, ceramicii și polimerilor la metodele tradiționale de construcție. Cercetarea materialelor este acum cuplată cu progresele inginerești în moduri nemaivăzute până acum. Un inginer în știința materialelor ar putea lucra cu o companie farmacologică pentru a dezvolta dispozitive de administrare a medicamentelor țintite pentru celulele tumorale, cu o organizație militară pentru a dezvolta armuri de auto-vindecare sau cu un producător de îmbrăcăminte pentru a dezvolta material care este impermeabil la pete. Toate aceste aplicații au fost posibile de către inginerii din știința materialelor și multe altele sunt probabil dezvoltate.
Unul dintre domeniile proeminente pentru un inginer în știința materialelor este cercetarea și dezvoltarea nanotehnologiei. Nanotehnologia este, de asemenea, un domeniu interdisciplinar, preocupat de ingineria materialelor și mașinilor la o scară — în cel puțin o dimensiune, cum ar fi lățimea sau lungimea — de 100 de nanometri sau mai puțin. Un nanometru are o miliardime dintr-un metru lungime. Pentru a ilustra dimensiunea implicată în nanotehnologie, un globule roșu uman mediu are în general aproximativ 100 de nanometri în diametru.