Der Begriff Reinheit eines Werkstoffs bezeichnet den Anteil der Zielkomponente relativ zu allen vorhandenen chemischen Elementen, Phasen und Fremdstoffen. Er lässt sich auf verschiedenen Skalen definieren: von der chemischen Gesamtreinheit (Massen- oder Atomprozent des Hauptelements) über die Phasenreinheit bis hin zum makroskopischen Reinheitsgrad, der z. B. nichtmetallische Einschlüsse oder Porosität umfasst.

In der Praxis wird zwischen chemischer Reinheit (z. B. "4N" = 99,99 %), technischer Reinheit (anwendungsbezogene Grenzwerte für Verunreinigungen) und anwendungsspezifischen Reinheiten wie Gasreinheit oder Stahlreinheit unterschieden. Gasreinheit beschreibt typische Spurenanteile von H₂O, O₂, N₂ oder Kohlenwasserstoffen; Stahlreinheit fokussiert auf nichtmetallische Einschlüsse (Oxide, Sulfide, Nitride) und tramp elements (z. B. Cu, Sn).

Phasenreinheit adressiert die Abwesenheit unerwünschter kristalliner oder amorpher Nebenphasen; sie wird vorzugsweise mittels Röntgendiffraktometrie quantifiziert und ist für funktionale Keramiken, Halbleiter und Katalysatoren entscheidend. Der makroskopische Reinheitsgrad beschreibt großskalige Inhomogenitäten, etwa Segregationen, Lunker oder Cluster von Einschlüssen, und wird z. B. metallographisch oder über Ultraschall geprüft.

Reinheit beeinflusst maßgeblich mechanische, elektrische, optische und korrosionschemische Eigenschaften. Höchste Reinheiten sind z. B. für Halbleiter, Turbinenwerkstoffe oder Wasserstoffspeicher essenziell, während in anderen Anwendungen eine definierte technische Reinheit mit tolerierten Verunreinigungen ausreichend und ökonomisch sinnvoll ist.