Löslichkeit bezeichnet in der Werkstofftechnik das thermodynamische Gleichgewichtsmaximum der Menge eines Stoffes (Solut), die in einem anderen Stoff (Lösungsmittel bzw. Matrix) einphasig gelöst vorliegen kann. Sie wird meist als Stoffmengenanteil, Massenanteil oder Konzentration (z.B. mol·L⁻¹) bei definierter Temperatur und, falls relevant, definierter Druck angegeben.

Thermodynamisch ist die Löslichkeit durch die Gleichheit der chemischen Potentiale der Komponenten in allen beteiligten Phasen bestimmt. Für binäre Systeme beschreibt das Phasendiagramm die Löslichkeitsgrenzen, also die maximal stabile Mischbarkeit fester oder flüssiger Phasen. In metallischen Systemen resultieren daraus z.B. maximale Gehalte von Legierungselementen im Wirtsgitter; oberhalb der Löslichkeitsgrenze treten Ausscheidungen oder zweite Phasen auf.

Löslichkeiten hängen stark von Temperatur, Druck und chemischer Umgebung ab. Typische Beispiele sind die Wasserstofflöslichkeit in Metallen, die MgO-Löslichkeit in Schlacken oder die Wasserlöslichkeit organischer und polymerer Systeme. Quantitativ wird häufig mit Aktivitätskoeffizienten, Henry- oder Sieverts-Gesetzen sowie erweiterten Löslichkeitsmodellen gearbeitet.

Für organische und polymere Materialien dienen Hansen-Löslichkeitsparameter der Abschätzung von Löslichkeiten und Mischbarkeiten, indem sie dispersive, polare und Wasserstoffbrücken-Wechselwirkungen berücksichtigen. In technischen Anwendungen ist die genaue Kenntnis der Löslichkeit zentral für Korrosionsverhalten, Diffusion, Ausscheidungshärtung, Schmelz- und Sinterprozesse sowie für die Auslegung von Beschichtungs- und Trennverfahren.