Keramiken sind anorganische, nichtmetallische Materialien, die typischerweise kristallin sind und aus Verbindungen zwischen metallischen und nichtmetallischen Elementen wie Oxiden, Karbiden, Nitriden und Boriden bestehen. Sie sind für ihre hohe Härte, hohe Druckfestigkeit und hervorragenden thermischen und elektrischen Isoliereigenschaften bekannt.

Keramiken können grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: traditionelle Keramiken und Hochleistungskeramiken. Traditionelle Keramiken umfassen alltägliche Materialien wie Keramik, Ziegel und Fliesen, die hauptsächlich aus tonbasierten Materialien bestehen. Hochleistungskeramiken hingegen sind für spezifische Hochleistungsanwendungen entwickelt und umfassen Materialien wie Biokeramiken, Hochfestigkeitskeramiken und piezoelektrische Keramiken.

Biokeramiken sind eine spezielle Kategorie, die so gestaltet ist, dass sie mit biologischen Geweben interagieren können und häufig in medizinischen Implantaten und zahnmedizinischen Anwendungen verwendet werden. Hochleistungskeramiken wie Siliziumkarbid (SiC) und Titan-Diborid (TiB2) werden in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt, weil sie außergewöhnlich hart und thermisch stabil sind.

Piezoelektrische Keramiken wie Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) und Bariumtitanat (BaTiO3) haben die einzigartige Fähigkeit, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und umgekehrt, was sie für Sensoren und Aktuatoren unverzichtbar macht.