Compounds (chemische Verbindungen) sind stofflich homogene Systeme mit definierter stöchiometrischer Zusammensetzung und charakteristischer elektronischer Struktur. In den Materialwissenschaften bilden sie die Grundlage für das gezielte Design von Werkstoffeigenschaften, da Kristallstruktur, Bindungsart und Zusammensetzung direkt mechanische, thermische, elektrische und optische Eigenschaften bestimmen.

Im Unterschied zu Legierungen, die oft als feste Lösungen mit variabler Zusammensetzung vorliegen, besitzen viele anorganische Verbindungen feste stöchiometrische Verhältnisse und spezifische Phasenfelder. Beispiele sind intermetallische Verbindungen (z. B. Ni₃Al), phosphatbasierte Verbindungen wie Lithiumeisenphosphat (LiFePO₄) oder Chalkopyrit‑artige und kesteritische Verbindungen wie CZTS (Cu₂ZnSnS₄). Deren Eigenschaften ergeben sich aus der Kombination von Gitterstruktur, Kation/Anion‑Ordnung und elektronischer Bandstruktur.

Für anorganische Funktionsmaterialien sind Oxide, Nitride, Phosphate, Chalkogenide und Halogenide zentrale Verbindungsklassen. Lithium-Niobat (LiNbO₃) dient als ferroelektrischer und nichtlinear-optischer Verbund, Zinkphosphid (Zn₃P₂) als Halbleitermaterial. Organo‑Metall‑Verbindungen, etwa Organo-Zinn-Verbindungen oder Cisplatin (Pt(NH₃)₂Cl₂), erweitern das Spektrum um koordinationschemisch definierte Strukturen mit oft komplexen Reaktions- und Abbaumechanismen.

In der modernen Werkstoffforschung stehen Synthese‑Kontrolle (z. B. Festkörperreaktion, Sol‑Gel, Dünnschichtabscheidung), Phasenstabilität, Defektchemie und Grenzflächenreaktionen von Verbindungen im Fokus. Thermodynamische Modellierung (CALPHAD), ab‑initio‑Berechnungen und strukturelle Charakterisierungsmethoden (Röntgendiffraktometrie, Elektronenmikroskopie, spektroskopische Verfahren) sind zentrale Werkzeuge, um die Korrelation zwischen Zusammensetzung, Struktur und Funktion chemischer Verbindungen systematisch zu verstehen und für Anwendungen zu optimieren.