In der Werkstoffwissenschaft bezeichnet die Konzentration die mengenmäßige Verteilung eines chemischen oder physikalischen Bestandteils in einer Phase oder einem Mehrphasensystem. Typische Angaben erfolgen als Stoffmengen-, Massen- oder Volumenkonzentration (z.B. mol·m⁻³, Gew.-%, Vol.-%) sowie als Teilchenzahlkonzentration (z.B. Partikel·m⁻³).

Die Konzentration bestimmt maßgeblich thermodynamische Eigenschaften (chemisches Potential, Aktivität), Kinetiken (Diffusionsflüsse, Reaktionsraten) und damit Gefügeentwicklung und Funktionalität von Werkstoffen. In Legierungen steuert die Elementkonzentration Phasenbildung, Ausscheidungshärtung und Korrosionsverhalten; in Lösungen und Gelen beeinflusst sie Viskosität, Vernetzungsgrad und Transportprozesse. Beispiele sind die Strontium-, Gadolinium- oder Rubidiumkonzentration in Funktionsgläsern und Keramiken, die Gelatinekonzentration in Hydrogelen oder die Partikel-Zahl-Konzentration in Dispersionen.

Experimentell werden Konzentrationen u.a. über spektroskopische Verfahren, elektrochemische Analytik, Mikroskopie mit energiedispersiver Analyse oder Massenspektrometrie bestimmt. Für ultra-trace-Bereiche werden Präkonzentrationsschritte (z.B. Biomolekül- oder Strontium-Präkonzentration) eingesetzt, um Nachweisgrenzen zu unterschreiten.

Räumliche Konzentrationsgradienten sind zentral für Diffusion, Segregation an Korngrenzen, Dotierung in Halbleitern sowie für Stofftransport während Sinter-, Beschichtungs- und Korrosionsprozessen. Die präzise Definition, Messung und Kontrolle von Konzentrationen ist daher eine Grundvoraussetzung für das gezielte Design moderner Werkstoffe und ihrer Herstellungsprozesse.