Nachhaltigkeit in der Werkstofftechnik beschreibt die ganzheitliche Betrachtung von Werkstoffen und Prozessen über ihren gesamten Lebenszyklus, mit dem Ziel, ökologische, ökonomische und soziale Auswirkungen zu minimieren. Zentrale Bewertungsgröße ist häufig der Lebenszyklusansatz (Life Cycle Assessment, LCA), der Rohstoffgewinnung, Produktion, Nutzungsphase, Wiederverwendung, Recycling und Entsorgung umfasst.

Ökologisch stehen Ressourceneffizienz, Emissionsminderung (insbesondere Treibhausgase), Toxizitätsvermeidung und die Reduktion von Abfallströmen im Vordergrund. Dies erfordert unter anderem die Substitution kritischer Rohstoffe, die Entwicklung langlebiger und reparierbarer Produkte sowie die Gestaltung von Werkstoffen mit definierter Rezyklierbarkeit (Design for Recycling).

Im Kontext der Kreislaufwirtschaft zielt Nachhaltigkeit auf geschlossene Stoffkreisläufe ab. Werkstoffe sollen so ausgelegt werden, dass sie mehrfach nutzbar, sortenrein trennbar und mit möglichst geringem Qualitätsverlust recycelbar sind (z. B. Aluminium- oder Stahlkreisläufe, Polymerrecycling). Dies beeinflusst Legierungsdesign, Additivwahl, Fügetechnologien und Oberflächenbehandlungen.

Ökonomische Nachhaltigkeit umfasst die Sicherung langfristiger Verfügbarkeit von Materialien, die Reduktion von Kosten durch Material- und Energieeffizienz sowie die Resilienz von Lieferketten. Soziale Dimensionen betreffen Arbeitssicherheit, faire Lieferketten und Auswirkungen auf Gesellschaft und Gesundheit, etwa durch Minimierung von Schadstoffexposition.

Methodisch werden Nachhaltigkeitsbewertungen durch LCA, Lebenszykluskostenrechnung (LCC) und zunehmend durch multi-kriterielle Entscheidungsanalysen unterstützt. Nachhaltige Entwicklung in der Werkstofftechnik bedeutet, diese Kriterien bereits in der frühen Phase des Werkstoff- und Prozessdesigns systematisch zu integrieren.