Sorption bezeichnet allgemein die Anreicherung oder Abreicherung von Teilchen (Atomen, Molekülen, Ionen) in oder an einem Festkörper und umfasst sowohl Adsorption als auch Absorption. In der Werkstoffwissenschaft ist Sorption zentral für Diffusionsprozesse, Korrosion, Gasspeicherung und funktionale Oberflächen.

Bei der Adsorption lagern sich Spezies an der Oberfläche eines Festkörpers an. Man unterscheidet physikalische Adsorption (Physisorption, van-der-Waals-Wechselwirkungen, meist reversibel) und chemische Adsorption (Chemisorption, Ausbildung chemischer Bindungen, oft aktivierungsbehaftet). Die Desorption ist der umgekehrte Vorgang, bei dem die gebundenen Spezies die Oberfläche wieder verlassen. Adsorptions-Desorptionsprozesse bestimmen Oberflächenbedeckungsgrade, Grenzflächenreaktionen und katalytische Aktivität.

Bei der Absorption diffundieren die Teilchen in das Volumen des Werkstoffs. Die resultierende Konzentrationsverteilung wird durch Löslichkeitsgrenzen, Gitterdefekte und Mikrostruktur (Korngrenzen, Poren) beeinflusst. Im Fall von Wasserstoff in Metallen beschreibt die Wasserstoffsorptionskinetik, wie schnell Wasserstoff aufgenommen (Absorption, ggf. unter Bildung von Hydriden) und wieder abgegeben (Desorption) wird. Diese Kinetik wird durch Diffusionskoeffizienten, Trapping-Zentren und Phasenumwandlungen bestimmt.

Sorptionsgleichgewichte werden häufig durch Isothermen (z. B. Langmuir-, BET- oder Druck‑Kompositions‑Isothermen bei Metallhydriden) beschrieben. Für das Werkstoffdesign sind sowohl thermodynamische Aspekte (Gleichgewichtsdrucke, Löslichkeiten) als auch kinetische Aspekte (Sorption-Desorptionsraten, Aktivierungsenergien) entscheidend, etwa für Wasserstoffspeicherwerkstoffe, Barriereschichten oder korrosionsbeständige Legierungen.