In der Werkstoffwissenschaft bezeichnet der Begriff Konzept ein formalisiertes, meist theoretisch fundiertes Denkmodell, das der Beschreibung, Erklärung oder Vorhersage materialbezogener Phänomene dient. Im Unterschied zu rein empirischen Regeln sind Konzepte in der Regel logisch konsistent, mathematisch formulierbar und in bestehende Theoriegebäude eingebettet.

Ein zentrales Merkmal wissenschaftlicher Konzepte ist ihre Abstraktionsebene: Sie verknüpfen mikroskopische Mechanismen (z. B. Versetzungsbewegung, Diffusion, Phasenumwandlungen) mit makroskopisch messbaren Größen wie Festigkeit, Zähigkeit oder Lebensdauer. Dadurch bilden sie die Grundlage für Modellbildung, Simulation und ingenieurmäßige Auslegung.

Beispiele sind das Defaktantenkonzept, das Defekte (z. B. Leerstellen, Versetzungen) und ihre Wechselwirkung mit Atomen als effektive Teilchen („Defaktanten“) beschreibt, oder das J‑Integral‑Konzept, das einen pfadunabhängigen Energiefluss zur Charakterisierung von Rissspitzenfeldern in der Bruchmechanik definiert. Solche Konzepte erlauben die systematische Entwicklung von Bemessungskriterien und Versagensmodellen.

Intelligente Konzepte in diesem Kontext umfassen modellbasierte, oft numerisch unterstützte Ansätze, bei denen Datenanalyse, Mehrskalenmodellierung oder maschinelles Lernen genutzt werden, um klassische Konzepte zu erweitern oder zu koppeln. Insgesamt bilden präzise definierte und validierte Konzepte das Rückgrat der theoretischen und angewandten Werkstoffforschung.