In der Werkstoffwissenschaft bezeichnet der Begriff Koeffizient eine dimensionsbehaftete oder dimensionslose Proportionalitäts‑ bzw. Kennzahl, die einen spezifischen Zusammenhang zwischen physikalischen Größen eines Materials beschreibt. Koeffizienten dienen der Parametrisierung komplexer Materialantworten in kompakter, oft skalierbarer Form und ermöglichen den Vergleich unterschiedlicher Werkstoffe unter definierten Randbedingungen.

Typische Beispiele sind der elastische Modul als Proportionalitätskonstante im Hooke’schen Gesetz, der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient in der Fourier’schen Wärmeleitungsgleichung oder der Diffusionskoeffizient in der Fick’schen Diffusion. Spezialisierte Kennzahlen wie der Seebeck‑Koeffizient charakterisieren die Kopplung zwischen Temperaturgradient und elektrischer Spannung in thermoelektrischen Materialien, während Temperaturkoeffizienten (z. B. des elektrischen Widerstands) die Änderung einer Materialeigenschaft mit der Temperatur quantifizieren.

Mathematisch treten Koeffizienten in konstitutiven Gleichungen, Materialgesetzen höherer Ordnung (z. B. Williams‑Koeffizienten in der Bruchmechanik) und in phänomenologischen Modellen auf. Ihre Bestimmung erfolgt experimentell (Kalibrierung) oder mittels Simulation und Inversion. Für eine korrekte Anwendung sind die zugehörige Definition, Einheiten, Gültigkeitsbereiche (Temperatur, Spannung, Frequenz) sowie Anisotropie und Nichtlinearitäten strikt zu beachten. In der modernen Werkstoffcharakterisierung bilden sorgfältig bestimmte Koeffizienten die Brücke zwischen mikroskopischer Struktur, makroskopischem Verhalten und numerischer Modellierung.