Kompatibilität bezeichnet in den Werkstoffwissenschaften die Fähigkeit unterschiedlicher Werkstoffe, Phasen oder Funktionsschichten, in einem gemeinsamen System ohne unzulässige gegenseitige Beeinflussung zusammenzuwirken. Sie umfasst chemische, mechanische, thermische, elektrochemische, biologische und funktionale Aspekte.

Eine zentrale Rolle spielt die chemische Kompatibilität, d. h. das Ausbleiben unerwünschter Reaktionen wie intermetallischer Phasenbildung, Korrosion oder Diffusionsversprödung an Grenzflächen. Eng verknüpft ist die thermomechanische Kompatibilität, etwa die Anpassung der Wärmeausdehnungskoeffizienten und Elastizitätsmoduli, um Eigenspannungen, Rissbildung oder Delamination in Verbundwerkstoffen, Löt‑ und Schweißverbindungen zu vermeiden.

In elektrochemischen Systemen (z. B. Batterien) beschreibt Kompatibilität die Stabilität von Elektroden‑/Elektrolyt‑Grenzflächen gegenüber Redoxreaktionen und Ionenmigration. Bei metallischen Werkstoffen ist die Metall‑Wasserstoff‑Verträglichkeit ein Spezialfall, bei dem die Neigung zu Wasserstoffversprödung und Phasenumwandlungen bewertet wird.

Für biomaterialbezogene Anwendungen wird von Zytokompatibilität gesprochen, also der Verträglichkeit mit Zellen und Geweben ohne toxische oder inflammatorische Effekte. Mathematisch-technische Kompatibilitätsbedingungen treten u. a. in der Kontinuumsmechanik auf und stellen sicher, dass Dehnungsfelder kinematisch zulässigen Verschiebungsfeldern entsprechen.

Die Bewertung von Kompatibilität erfolgt typischerweise über kombinierte experimentelle Prüfungen (z. B. Diffusionspaarversuche, Langzeitkorrosion, mechanische Zyklisierung, In‑vitro‑Tests) und simulationsbasierte Ansätze (Thermodynamik, Phasendiagramme, Finite‑Elemente‑Analysen). Kompatibilität ist damit eine übergeordnete Entwurfsgröße bei der Entwicklung komplexer Werkstoffverbunde, Funktionsgradienten und Multimaterialsysteme.