Porosität bezeichnet das Volumenverhältnis der in einem Festkörper vorhandenen Hohlräume (Poren) zum Gesamtvolumen. Sie ist eine dimensionslose Kenngröße, meist in Volumenprozent angegeben, und beeinflusst entscheidend mechanische, thermische, elektrische und transportbezogene Eigenschaften eines Werkstoffs.

Poren werden nach Größe (Mikro-, Meso-, Makroporen), Form (offen, geschlossen, zellig, rissförmig) und Vernetzung (offene/geschlossene Porosität) klassifiziert. Die Porengrößenverteilung und die Konnektivität der Poren bestimmen Permeabilität, Diffusion und spezifische Oberfläche und sind damit zentral für Katalysatoren, Membranen, Elektroden und biomedizinische Implantate.

Die Porositätsentwicklung ist stark prozessabhängig: Pulvermetallurgie, Sinterprozesse, Schäumen, Sol-Gel-Verfahren oder Additive Fertigung erzeugen charakteristische poröse Strukturen. Hierarchische Porosität, also eine Kombination von Poren auf mehreren Längenskalen, erlaubt die simultane Optimierung von Festigkeit, Masse, Transport und Reaktivität.

Zur Porositätsanalyse und Porenanalyse werden u.a. Quecksilber-Porosimetrie, Gasadsorption (BET, BJH), Mikro-CT, FIB-SEM-Tomographie und Bildanalyse von Schliffen eingesetzt. Neben dem Gesamtporenvolumen sind Tortuosität, Formfaktoren und anisotrope Porenorientierung für das Werkstoffverhalten relevant.

Porositätskontrolle ist ein zentrales Designziel: In Strukturwerkstoffen wird Porosität meist minimiert, um Festigkeit und Dauerfestigkeit zu erhöhen, während in funktionellen porösen Materialien (z.B. Filtern, Batterien, Wärmedämmschichten) eine gezielte Porenstruktur die Funktion überhaupt erst ermöglicht.