Основна завдання матеріалознавства – встановити залежність між складом, будовою та властивостями, вивчити термічну, хіміко-термічну обробку та інші способи зміцнення, сформувати знання про властивості основних різновидів матеріалів.
У основі матеріалознавства лежить вивчення взаємозв'язку між структурою матеріалів, методами обробки для отримання цього матеріалу та одержуваними в результаті властивостями матеріалу. Складна комбінація всіх цих аспектів забезпечує характеристики матеріалу у конкретному застосуванні.
Металознавство – прикладна наука, яка вивчає будова, властивості металів, встановлює зв'язок між хімічним складом, структурою та властивостями металів, а також закономірності зміни структури та властивостей під впливом зовнішніх факторів.
Помітних успіхів металознавство сягнуло 19 столітті, що пов'язані з використанням нових методів дослідження структури металу. Так, в 1831 П. П. Аносов (1799-1851) провів дослідження металу на полірованих і протруєних шліфах, де вперше застосував мікроскоп для дослідження сталі.