金属材料

金属材料是最传统的材料，如钢铁材料、非晶态合金、结构金属材料、功能金属，它们的微观结构对材料力学和物理性能影响，合金中不同成份比例对材料硬度、韧性、拉伸强度的影响。金属材料在日本研究比较成熟，而在中国研究相对滞后，申请人数较多，竞争相对比较大.

无机非金属材料

主要研究水泥、玻璃、光导纤维、非金属矿、绝缘材料、功能陶瓷由于陶瓷材料耐高温、耐磨、硬度大在无机非金属材料中应用最广泛这几年无机非金属材料研究发展迅速，尤其是陶瓷

高分子材料

主要研究导橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料以及这些材料的制备、表征、加工、形貌、特性。高分子材料应用范围广泛，研究空间大，申请竞争也大。

光、电、磁材料

主要研究光学与光谱学、液晶、聚合物二级管、光电池和光子晶体、半导体材料和装置、磁存储器、化合物半导体、量子结构、先进激光、固态照明、微机电系统和磁性薄膜及磁性发电机装置、压电晶体的表面和界面特性。这个方向竞争最激烈，由于现在社会朝微电子方向发展，所以就业前景非常乐观

新型材料——生物材料

主要研究碳纳米管的合成及自然材料的特征、无机材料的合成、有机和生物材料化学、材料加工、材料热力学、生物应用材料、分子细胞和生物力学、材料力学和生物材料、材料成像，脂肪、蛋白质、脂肪酸、DNA等生物材料。在研究过程中也会和仿生学相结合，比方说人造骨骼和人造肌肉。

新型材料——纳米材料

主要研究量子力学、材料的机械性能、纳米科学与工程、端口的纳米机械和纳米生物技术、纳米结构材料、纳米材料、纳米材料的加工。还会包括纳米结构材料在医学领域的应用，比如成像、诊断、治疗和防止植入物攻击的生物隔离涂料；能源收集和存储应用，比如电池、燃料电池和超级电容器；基于有机/无机金属材料、量子点和液晶的电子/光电和光学设备；同时也研究各种纳米结构材料的生物、化学、机械和物理性能。最近几年开始迅猛发展，与电气工程、机械工程、生物工程等广泛交叉

新型材料——能源材料

主要研究太阳能电池、能量贮存、经济和环境材料选择、高级能量转换的基础、固态元件和能量转换、材料的能量贮存、能量和材料制定政策、未来能源系统材料。材料在新一代燃料电池、电池、超级电容器、太阳能设备、气体发生器、核反应堆和配电电网也发挥越来越重要的作用。应用最为广泛，也最常见的就是太阳能电池板