Biokeramiken sind anorganische, nichtmetallische Werkstoffe, die speziell für den Einsatz im biologischen Umfeld entwickelt werden. Sie zeichnen sich durch hohe chemische Stabilität, Korrosionsbeständigkeit und meist exzellente Biokompatibilität aus. Zentrale Klassen sind Oxidkeramiken (z. B. Aluminiumoxid, Zirkonoxid), Calciumphosphatkeramiken (z. B. Hydroxyapatit, β‑Tricalciumphosphat, β‑karbonatiertes Hydroxyapatit) sowie glas- und glaskeramische Systeme (bioaktive Gläser).

Im Hinblick auf die Wechselwirkung mit Gewebe werden bioinert, bioaktiv und resorbierbar unterschieden. Bioinert (z. B. dichte ZrO₂- oder Al₂O₃-Keramiken) dient primär der dauerhaften Lastübertragung und Verschleißbeständigkeit, etwa in Hüftendoprothesen. Bioaktive und resorbierbare Biokeramiken (z. B. β‑karbonatiertes Hydroxyapatit) interagieren kontrolliert mit der physiologischen Umgebung, fördern Osteointegration und werden partiell oder vollständig durch körpereigenes Gewebe ersetzt.

Wesentliche werkstoffwissenschaftliche Aspekte umfassen Mikrostrukturdesign (Korngröße, Porosität, Phasenverteilung), mechanische Eigenschaften (Festigkeit, Bruchzähigkeit, Ermüdungsverhalten) sowie die Kopplung von Ionenlösung, Oberflächenchemie und Proteinadsorption. Spezifische Systeme wie ATZ‑Biokeramik (Alumina‑Toughened Zirconia) nutzen Transformationsverstärkung zur Steigerung der Bruchzähigkeit bei gleichzeitig hoher Biokompatibilität.

Aktuelle Entwicklungen adressieren mehrskalige Porenarchitekturen für Knochenersatz, funktionalisierte Oberflächen zur Steuerung zellulärer Antworten und hybride Verbundsysteme mit Polymeren oder Metallen. Entscheidend ist die präzise Abstimmung zwischen werkstofflicher Performance im Körpermilieu und der klinischen Indikation.