材料工程可以分为两部分：1.材料科学：主要研究材料的组织、结构与性能的关系，探索自然规律，以便更好指导材料的成功应用。它考虑的是成分与结构对性质、使用效能的影响。2.材料工程：重在研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。它考虑的是合成与加工对性质、使用效能的影响。
专业分支在美国，材料科学与工程主要有以下分支：1、高分子材料Polymer Materials高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，高分子材料已广泛应用到电子信息、生物医1药、航天航空、汽车工业、包装、建筑等各个领域。研究内容：主要研究橡胶、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、特性课程设置：当代材料、材料选择、聚合物科学和工程介绍、高分子合成介绍、高分子材料、高分子物理、高分子化学就业方向：研究所、设计院、、汽车、电子电气、航空航天等2、金属材料 Metallic Materials研究内容：主要是通过对金属材料制备工艺及其原理的探索，将研究成果直接应用于现实生产。课程设置：主要有当代材料、材料科学和工程介绍、金属处理、粉末冶、金腐蚀与防护等申请背景：竞争不太激烈，要求在国内大学里有金属材料的背景就业方向：、冶金、机械、军工、航空航天、仪表等3、无机非金属材料 Ceramic Materials无机非金属材料是三大基础材料之一，包括结构陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷，耐火材料、玻璃、水泥等。研究内容：主要包括固体电解质材料的制备，结构和性能研究;结构陶瓷的制备，组织结构和性能的研究;磁性材料、电性材料、压电陶瓷、半导体陶瓷等功能材料的制备和研究;古陶瓷和日用陶瓷的研究和开发。高温陶瓷、耐火材料的制备和开发等。课程设置：主要课程有工程力学、材料科学、工程材料介绍机械制图、陶瓷材料介绍等就业方向：建设单位、设计院、研究所、建筑施工及管理企业、质检机构4、计算材料科学 Computational Materials Science研究内容：偏理论研究，申请的人比较少。课程设置：有材料原理、混乱和损坏理论、量子力学与分子动态仿真、仿真和纳米模型系统、计算机模型、完整的微电子器件装置申请背景：需要有数学、线性代数、统计学的背景就业方向：一般是去大学任教继续从事理论方面的研究。这个领域PhD学习难度比较大，完成学位的时间比较长，最短也要5年，一般都是6年。5、电子、光学与磁性材料 Optical , Electronic andMagnetic Materials研究内容：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、磁性薄膜及磁性发电机装置、压电晶体的表面和界面特性。课程设置：主要有量子力学、材料化学、势力学及阶段均衡、结构固定的缺点、材料的机械性能、电子学、热力学、非结晶固定、高分子物理、材料成像、电子电磁材料。申请难度：竞争最激烈就业方向：电子业、研究机构、汽车等6、新兴材料研究内容：主要包括纳米材料、纳米复合材料、生物材料、能源材料申请难度：申请难度比较大，需要申请者有很好的物理、生物、化学背景就业方向：制药厂、医疗器材、国防机构等
学校推荐1.麻省理工学院麻省理工学院的工程系是最知名、申请人最多和最“难读”的学系。不具有材料学背景的理科背景学生，需要额外学习一学期材料学课程。特点：学校的材料科学与工程学院的课程排名1第一；学院教师/研究生比例4.47；拥有出色的教师及设备；有硕士和博士课程。国际学生申请麻省理工学院材料科学与工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩或IELTS成绩。2、西北大学(麦科米克工程与应用科学学院)最受广大申请欢迎也是竞争最为激烈的西北大学材料工程专业在USNEW排名中位列全美前三，西北大学材料科学与工程系有以下研究领域，分别是：研究领域名称研究领域英文名称研究领域名称研究领域英文名称生物材料Biomaterials材料理论、计算与设计Materials Theory, Computation, and Design陶瓷材料Ceramics金属材料Metals复合材料Composites纳米材料Nanomaterials能源材料Energy高分子材料Polymers磁性材料Magnetic Materials材料与自组装Self-Assembly电子材料与光子学Materials for Electronics and Photonics表面与界面Surfaces and Interfaces材料合成与加工Materials Synthesis & Processing艺术保护科学Art Conservation Science3、伊利诺大学香槟分校特点：本科专业可直接申请博士；材料科学与工程系成立于1987年，由最早成立于1867年的陶瓷、冶金、矿业等系合并而来；专业分为生物材料、电子材料等6个方向；全美材料专业排名常年前三。4、加州大学伯克利分校加州大学伯克利分校材料科学与工程系目前在岗的全职教授近30人，主要研究领域包括以下五大方向：生物材料(Biomaterials)，化学与电气化学材料(Chemicaland Electrochemical Materials)，计算材料(ComputationalMaterials)，电子、磁性与光学材料(Electronic，Magnetic and Optical Materials)，结构材料(StructuralMaterials)。加州伯克利材料科学与工程系（Departmentof Materials Science & Engineering）研究生开设有MS、M.Eng、PhD三种学位类型，一般来说，这三种学位的有以下申请特点：M.Eng：一般需有工作经验，学制1年，毕业后直接就业，不可以直接申请PhDMS：无需工作经验，学制1-3年——理论上其课程可以在1年内完成，但往往会因1）课程研究的需要，2）外加MS学生多以PhD为最终攻读目标，因此尚需准备PhD入学考试——一般都需要2-3年方可以完成学业PhD：加州伯克利材料科学与工程系本科毕业生不可以直接申请PhD，需先就读MS，而后攻读PhD；国内已获得硕士学位的学生可直接申请PhD，但已获博士学位的学生一般来说不可以再申请PhD。学制一般为3年，如无硕士学历，一般需5年以上。特点：课程围绕材料利用，开展材料专业理论与实践的课程；包括方向：生物材料、化学/电气化学材料、计算化材料、电子/磁性/光学材料、建筑材料。5.密歇根大学安娜堡分校材料科学与工程系下设生物医学(BiomedicalMaterials)、电子材料(Electronic Materials)、能源材料(EnergyMaterials)、纳米技术(Nanotechnology)、结构材料(StructuralMaterials)五大研究方向，重点研究陶瓷(Ceramics)、金属(Metals)、合成材料(Composites)、纳米材料(Nanomaterials)、半导体(Semiconductors)和有机材料(Organic)等对象。
就业前景材料工程专业的就业范围十分广泛，材料科学家，研究所职员，公1务员，钢铁厂职员，航空航天单位职员，职员，纺织行业工作者，化学家，或者利用自身的理工科知识储备和思维素质，跨专业做管培生，四大会计师事务所职员，教育工作者等。
专业排名 2018U.S.News材料工程排名RankSchool Nametuitition/per year#1Massachusetts Institute of Technology麻省理工学院$48,140#2Northwestern University (McCormick)西北大学$50,424#3University of California—Santa Barbara加利福尼亚大学圣塔巴巴拉分校$27,396#4Stanford University斯坦福大学$50,424#5California Institute of Technology 加州理工大学$45,846#5University of California—Berkeley加利福尼亚大学伯克利分校$26,322#5University of Illinois—Urbana-Champaign 伊利诺伊大学厄本那-香槟分校$32,628#8Georgia Institute of Technology 乔治亚理工学院$27,872#9Cornell University 康奈尔大学 $29,500#9University of Michigan—Ann Arbor密歇根大学安娜堡分校$45,974#11Carnegie Mellon University卡内基梅隆大学）$43,000#11University of Pennsylvania宾夕法尼亚大学$32,286#13Pennsylvania State University—University Park宾夕法尼亚州立大学-帕克校区$35,650#14Harvard University哈佛大学$43,296#14Purdue University—West Lafayette普渡大学西拉法叶$29,134#14University of Wisconsin—Madison威斯康星大学-麦迪逊 $25,269