Polarisation bezeichnet in der Werkstoffwissenschaft die feldinduzierte oder intrinsische Ausrichtung von Ladungen, Dipolen oder Verschiebungen von Ionen und Elektronen in einem Material. Sie manifestiert sich als elektrische, ionische oder dielektrische Polarisation und ist zentral für das Verständnis von Isolatoren, Halbleitern, Elektrolyten und Verbundsystemen.

Auf atomarer Skala führt ein äußeres elektrisches Feld zu einer Verschiebung der Elektronenhülle relativ zum Atomkern (Elektronenpolarisation) oder zu einer Relativverschiebung von Kationen und Anionen im Gitter (ionische Polarisation). In polaren und ferroelektrischen Kristallen existiert eine spontane Polarisation, deren Umklappen unter Feld technisch in Aktoren, Sensoren und Speichern genutzt wird.

An Grenzflächen, insbesondere Elektrode/Elektrolyt, beschreibt Polarisation die Abweichung eines Systems vom elektrochemischen Gleichgewicht. Aktivierungs‑, Konzentrations‑ und ohmsche Polarisation bestimmen Strom-Spannungs-Kennlinien von Korrosionssystemen und elektrochemischen Zellen. Potentiodynamische Polarisation ist hierbei eine zentrale Messtechnik zur Ermittlung von Korrosionsraten und Passivierungsbereichen.

Im Kontext elektromagnetischer Strahlung beschreibt Polarisation die Orientierungsstatistik des elektrischen Feldvektors von Licht oder Mikrowellen. Die Wechselwirkung polarisierten Lichts mit anisotropen oder strukturierten Werkstoffen erlaubt Polarisationsbildgebung und -spektroskopie zur Charakterisierung von Textur, inneren Spannungen oder Defekten.

Die Kontrolle und Modellierung von Polarisation – von Hebb‑Wagner‑Art Ladungstrennung in Festkörperelektrolyten bis zur optischen Polarisation – ist für die Entwicklung moderner Funktionswerkstoffe, Korrosionsschutzsysteme und optoelektronischer Bauelemente entscheidend.