Poröse Werkstoffe sind Festkörper, die ein System aus Hohlräumen (Poren) enthalten, das von einem Feststoffgerüst umschlossen wird. Charakteristisch sind der Porenraum (Porenvolumen, Porosität) und die Porengeometrie (Größenverteilung, Form, Vernetzung). Man unterscheidet häufig nach Porengröße: mikroporös (< 2 nm), mesoporös (2–50 nm) und makroporös (> 50 nm). Nanoporöse Materialien weisen Poren im Sub‑10‑nm‑Bereich auf und besitzen dadurch extrem hohe spezifische Oberflächen.

Für das Struktur–Eigenschafts‑Verhältnis sind neben der Gesamtporosität vor allem Offen- vs. Geschlossenporigkeit, die Permeabilität sowie die mechanische Tragstruktur entscheidend. Offenporöse Werkstoffe ermöglichen Durchströmung und Stofftransport (z.B. poröse Medien in Filtern, Katalysatorträgern oder poröse Transportlayer in Brennstoffzellen). Geschlossene Poren verbessern typischerweise Wärme- und Schalldämmung bei reduzierter Dichte.

Poröse metallische Strukturen und metallische Schäume kombinieren geringe Dichte mit metallischer Leitfähigkeit und werden u.a. in Leichtbau, Energieabsorption und elektrochemischen Systemen eingesetzt. Keramische und polymerbasierte poröse Materialien finden Anwendungen in Membranen, Sorbentien, Wärmedämmstoffen und biomedizinischen Scaffolds.

Die Herstellung erfolgt z.B. über Schäumprozesse, Partikelleaching, Sol‑Gel‑Routen, Templatsynthese oder Additive Fertigung. Charakterisiert werden poröse Werkstoffe mittels Quecksilber-Porosimetrie, Gasadsorption (BET, BJH), Bildanalyse (µ‑CT, REM) und Permeabilitätsmessungen.