A Ciência e Engenharia de Materiais é tradicionalmente dividida no estudo de materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e compósitos. Tal estudo envolve aspectos ligados às etapas de síntese e processamento dos materiais, descrição de suas estruturas atômicas, micro e macrométricas, bem como a determinação e a análise de suas propriedades. É ainda de competência dessa Área de Concentração a vinculação de cada material com suas aplicações pretendidas e as correlações entre aspectos estruturais com propriedades e processamento.

Abrange o conhecimento dos processos de obtenção dos metais, assim como a Termodinâmica, Físico-Química, Cinética Química e Fenômenos de Transporte aplicados em Metalurgia. Os temas de pesquisa vinculados a essa área de conhecimento envolvem a caracterização e desenvolvimento de matérias-primas, controle de processos, recuperação de resíduos e emprego de ferramentas computacionais e de modelagem física, com vistas ao avanço tecnológico nas etapas de aglomeração, redução, refino e solidificação dos metais.

Visa o conhecimento dos aspectos fundamentais e suas relações com o comportamento elastoplástico de metais e ligas. A caracterização microestrutural de novos materiais tem sido realizada utilizando desde técnicas convencionais de microscopia eletrônica (SEM e TEM) até anéis acelerados de elétrons, correlacionando-a assim com suas propriedades físicas, mecânicas e químicas. O comportamento de novos materiais quando submetidos à carregamentos externos e/ou temperaturas elevadas tem sido amplamente estudado, o que contribui diretamente para o desenvolvimento do setor produtivo. Aborda, também, de uma forma científica, problemas envolvendo os processos de fabricação mecânicos e metalúrgicos.

A Tecnologia Mineral aborda o conjunto de atividades em que a matéria-prima é o minério. Apresenta interfaces de um lado com a Geologia e, no extremo oposto, com a Metalurgia Extrativa. A interação das atividades da Tecnologia Mineral com o meio ambiente é essencial para a sustentabilidade das operações.