In der Werkstofftechnik bezeichnet Reparatur alle gezielten Maßnahmen zur Wiederherstellung der Funktion, Integrität oder Lebensdauer eines geschädigten Werkstoffs oder Bauteils. Im Gegensatz zum vollständigen Ersatz steht bei Reparaturstrategien die lokale oder partielle Wiederherstellung im Vordergrund, häufig mit dem Ziel, Ressourcen, Energie und Kosten zu sparen.

Werkstoffreparatur kann auf verschiedenen Skalen erfolgen: von der atomaren bzw. molekularen Ebene (z. B. reversible Bindungen in selbstheilenden Polymeren, Analogie zur DNA-Reparatur) über die mikroskopische Skala (Rissheilung in Keramiken, Matrixrissreparatur in Faserverbundwerkstoffen) bis hin zur makroskopischen Bauteilebene (z. B. Turbinenblattreparatur oder Schweißreparatur von Stahlstrukturen). Zentrale Mechanismen umfassen Diffusion, Rekristallisation, Sinterprozesse, Adhäsion und kohäsives Binden, häufig unterstützt durch Wärmebehandlung oder externe Aktivierung.

Man unterscheidet reaktive Reparatur nach Schadenseintritt von präventiver Reparatur, bei der vorgeschädigte Bereiche frühzeitig stabilisiert werden, sowie nachhaltige Reparatur, bei der reparaturgerechtes Design, Wiederverwendbarkeit und Minimierung des Materialeinsatzes im Vordergrund stehen. In Analogie zu biologischen Systemen wie Gewebe-, Knochen- oder Knorpelreparatur verfolgen technische Reparaturkonzepte zunehmend bioinspirierte Ansätze, etwa selbstheilende Beschichtungen oder adaptiv reagierende Verbundsysteme.

Für die wissenschaftliche Bewertung von Reparaturen sind Kennwerte wie Restlebensdauer, Schadens­toleranz, Mikrostrukturentwicklung und mögliche Degradation der Eigenschaften entscheidend. Fortschritte in Reparaturtechnologien sind zentral für Lebensdauerverlängerung, strukturelle Integrität sicherheitsrelevanter Komponenten und für die Transformation zu einer ressourcen­effizienten, kreislauforientierten Industrie.