In den Material- und Fertigungstechniken bezeichnen Prozesse die zeitlich und räumlich ablaufenden Vorgänge, durch die ein Werkstoff oder Bauteil gezielt in seinen Eigenschaften, seiner Zusammensetzung oder Geometrie verändert wird. Prozesse umfassen dabei thermische, mechanische, chemische und physikalische Einwirkungen, die durch definierte Prozessparameter (z. B. Temperatur, Zeit, Druck, Energieeintrag, Atmosphärenzusammensetzung) beschrieben werden.

Die Ausgestaltung von Prozessen zielt auf reproduzierbare Phasenbildung, Mikrostrukturentwicklung und Maßhaltigkeit ab. Hierfür werden Prozessmodelle eingesetzt, welche die Kopplung von Transportphänomenen (Wärme-, Stoff-, Impulstransport), Reaktionskinetik und Phasenthermodynamik abbilden. Auf dieser Basis wird ein Prozessfenster definiert, innerhalb dessen stabile und qualitätsgesicherte Ergebnisse erzielt werden können.

Typische Beispiele sind abtragende und strukturierende Prozesse wie Ätzprozesse und Fotolithographie in der Mikrostrukturierung, umformende und schmelzbasierte Prozesse wie Schweißen und Laser-Cladding sowie photopolymerbasierte Additivverfahren wie die Stereolithographie. In all diesen Fällen ist die Kopplung von Energieerzeugung bzw. -eintrag und Prozesskinetik entscheidend für die resultierende Mikrostruktur und somit für die Gebrauchseigenschaften des Werkstoffs.

Für moderne, häufig digitalisierte Prozessketten gewinnen modellgestützte Prozessführung, In‑situ‑Überwachung und datengetriebene Optimierung an Bedeutung. Ziel ist es, Prozesse robust, skalierbar und energieeffizient zu gestalten und gleichzeitig enge Toleranzen hinsichtlich Struktur, Eigenschaften und Zuverlässigkeit einzuhalten.