Supply Chains bezeichnen die integrierte Gesamtheit aller Prozesse, Akteure und Flüsse, die von der Gewinnung von Rohstoffen bis zur Bereitstellung des Endprodukts reichen. Im Kontext von Werkstoffen umfasst dies typischerweise die Stufen Rohstoffabbau (z. B. Erze, Polymervorprodukte), Primärmetallurgie bzw. Synthese, Weiterverarbeitung zu Halbzeugen, Komponentenfertigung, Montage sowie Distribution und End-of-Life-Behandlung (Recycling, Wiederverwendung, Entsorgung).

Wesentliche Elemente sind Materialflüsse, Informationsflüsse und Finanzflüsse, die über Unternehmen und Regionen hinweg koordiniert werden. Für metallische, keramische und polymerbasierte Werkstoffe sind insbesondere die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe, Prozesskapazitäten, Qualitätskonstanz und Rückverfolgbarkeit entscheidend. Störungen in einem Glied der Supply Chain können sich durch den hohen Spezialisierungsgrad (z. B. bei Legierungselementen, Hochleistungsfasern oder Funktionspulvern) stark auf nachgelagerte Fertigungsstufen auswirken.

Für die Werkstoffwissenschaft stehen heute vier Aspekte im Vordergrund: (1) Resilienz gegenüber geopolitischen und logistischen Risiken, etwa durch Mehrquellenstrategien und Substitutionswerkstoffe; (2) Nachhaltigkeit durch Reduktion von CO₂-Fußabdrücken, erhöhte Recyclingquoten und geschlossene Stoffkreisläufe; (3) Qualitätssicherung mittels standardisierter Spezifikationen und digitaler Rückverfolgung entlang der gesamten Kette; sowie (4) Design for Supply Chain, d. h. die gezielte Entwicklung von Werkstoffen und Bauteilen unter Berücksichtigung von Verfügbarkeit, Kostenstruktur und regulatorischen Rahmenbedingungen in der Lieferkette.