Unter Strukturierung versteht man in den Werkstoffwissenschaften die gezielte Erzeugung von definierten Mikro- und Nanostrukturen in einem Werkstoffvolumen oder – häufiger – an der Oberfläche. Ziel ist die Einstellung spezifischer funktionaler Eigenschaften, etwa Reibungsreduktion, Verschleißschutz, Benetzungs- und Adhäsionsverhalten, optische Antwort oder biologische Interaktion.

Im Vordergrund steht heute die Oberflächenstrukturierung, da bereits wenige Mikrometer in die Tiefe reichende Topographien makroskopische Eigenschaften stark beeinflussen. Dabei kommen unterschiedliche Energiekopplungs- und Abtragsmechanismen zum Einsatz, insbesondere laserbasierte Verfahren wie Laserstrukturierung, gepulste Laserstrukturierung, Femtosekundenlaser-Strukturierung oder Laser-Interferenz-Strukturierung. Sie erlauben hochpräzise, lokal begrenzte Modifikation mit minimaler Wärmeeinflusszone.

Man unterscheidet u.a. Mikro-Strukturierung und Mikro-/Nanostrukturierung in Abhängigkeit von der charakteristischen Strukturgröße. Über skalierte Hierarchien (z.B. Mikro- plus Nanoroughness) lassen sich komplexe Effekte wie Superhydrophobie oder kontrollierte Zelladhäsion einstellen. Spezielle Scan- und Strahlführungsstrategien, etwa Polygon-Scanner-Strukturierung, ermöglichen hohe Flächenleistungen und industrielle Taktzeiten.

Die Strukturierung kann subtraktiv (Materialabtrag), additiv (Additive Oberflächenstrukturierung, z.B. mittels Auftragschweißen oder Kaltgasspritzen) oder hybrid erfolgen. Zentrale wissenschaftliche Fragestellungen betreffen Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, thermisch-mechanische Wechselwirkungen im Randbereich sowie die Langzeitstabilität der erzeugten Strukturen unter realen Betriebsbedingungen.