Τα σιδηροηλεκτρικά υλικά είναι υλικά που διαθέτουν φυσική πόλωση φορτίου που μπορεί να αντιστραφεί από ένα εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο, γνωστό ως διαδικασία μεταγωγής. Η ιδιότητα του σιδηροηλεκτρισμού είναι γνωστή από το 1921 και, από το 2011, περισσότερες από 250 ενώσεις έχουν αποδειχθεί ότι εμφανίζουν τέτοια χαρακτηριστικά. Η έρευνα έχει επικεντρωθεί στον τιτανικό μόλυβδο, το PbTiO3 και τις σχετικές ενώσεις. Από τα σιδηροηλεκτρικά υλικά που μελετήθηκαν από το 2011, όλα έχουν αποδειχθεί ότι είναι πιεζοηλεκτρικά υλικά. Αυτό σημαίνει ότι εάν εφαρμοστεί μηχανική πίεση ή άλλες μορφές ενεργειακής καταπόνησης από ηχητική ή φωτεινή ενέργεια σε τέτοιες ενώσεις, θα παράγουν ηλεκτρισμό.
Οι εφαρμογές του σιδηροηλεκτρισμού καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρονικών συσκευών, από εξαρτήματα κυκλώματος όπως πυκνωτές και θερμίστορ έως συσκευές με δυνατότητες ηλεκτροοπτικής ή υπερήχων. Ένα από τα πιο ενεργά ερευνητικά πεδία για τα σιδηροηλεκτρικά υλικά είναι αυτή της μνήμης υπολογιστών. Η μηχανική των υλικών σε κλίμακα νανομέτρων παράγει αυτό που είναι γνωστό ως νανοτομείς δίνης που δεν απαιτούν ηλεκτρικό πεδίο για την αλλαγή της πόλωσης. Αρκετά κρατικά πανεπιστημιακά συστήματα στις Ηνωμένες Πολιτείες που συνεργάστηκαν μέχρι το 2011 με το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley τελειοποιούν το υλικό, το οποίο θα απαιτούσε πολύ λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια από τις παραδοσιακές μαγνητικές μονάδες ηλεκτρονικών υπολογιστών. Θα ήταν επίσης μια στερεά μορφή μνήμης δεδομένων που λειτουργεί πολύ πιο γρήγορα και με μεγαλύτερη χωρητικότητα αποθήκευσης από τη μνήμη flash που κυκλοφορεί αυτή τη στιγμή στην αγορά, με τη δυνατότητα να αποθηκεύσει μια μέρα ολόκληρα λειτουργικά συστήματα και λογισμικό, αυξάνοντας την εκκίνηση του υπολογιστή και τις ταχύτητες επεξεργασίας μεγαλύτερη.
Το σιδηροηλεκτρικό φαινόμενο αντλεί το όνομά του από τον σιδηρομαγνητισμό, ο οποίος περιγράφει μόνιμα μαγνητικά υλικά με βάση τον σίδηρο που βρίσκονται στη φύση. Αυτό είναι λίγο λανθασμένο, ωστόσο, καθώς τα περισσότερα σιδηροηλεκτρικά υλικά δεν βασίζονται στο στοιχείο σίδηρο. Τα άλατα του τιτανικού οξέος που προέρχονται από το διοξείδιο του τιτανίου αποτελούν πολλά από τα κύρια σιδηροηλεκτρικά υλικά υπό έρευνα. Αυτά περιλαμβάνουν τιτανικό βάριο, BaTiO3, τιτανικό ζιρκονικό μόλυβδο, PZT ή σχετικές ενώσεις όπως νιτρικό νάτριο, NaNO2.
Το PZT είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο σιδηροηλεκτρικό υλικό στη βιομηχανία από το 2011. Είναι ένα υβριδικό υλικό μεταξύ του σιδηροηλεκτρικού τιτανικού μολύβδου και του αντισιδηροηλεκτρικού ζιρκονικού μολύβδου, το οποίο επιτρέπει την κατασκευή τύπων για το υλικό πιο κοντά στο ένα ή το άλλο άκρο του σιδηροηλεκτρικού ή αντισιδηροηλεκτρικό φάσμα. Δεδομένου ότι το PZT μπορεί να ρυθμιστεί για την ευαισθησία του σε μηχανικά, ακουστικά ή ηλεκτρικά πεδία και, καθώς είναι ένα κεραμικό υλικό που διαμορφώνεται εύκολα, διαμορφώνεται και κόβεται εύκολα, χρησιμοποιείται συχνά για παθητικούς αισθητήρες και πομπούς σε πολύ συγκεκριμένες συχνότητες.