Conversion (Umwandlung, Umwandlungsgrad) bezeichnet in den Materialwissenschaften den quantitativen Fortschritt einer chemischen, physikalischen oder strukturellen Transformation. Formal wird der Umwandlungsgrad α als Verhältnis der umgesetzten Stoffmenge zur insgesamt verfügbaren umsetzbaren Stoffmenge definiert (0 ≤ α ≤ 1). Er ist eine zentrale Kenngröße in Kinetik, Prozessführung und Lebensdauerbewertung von Werkstoffen.

Auf molekularer Ebene beschreibt Conversion z.B. den Polymerisationsgrad in duroplastischen Harzen oder Acrylaten, d.h. den Anteil umgesetzter funktioneller Gruppen. In der Elektrochemie kennzeichnet die elektrochemische Umwandlung den Anteil der aktivierten Redoxzentren, etwa in Elektrodenmaterialien für Batterien. In thermischen und thermochemischen Prozessen beschreibt der Umwandlungsgrad den Fortschritt von Pyrolyse, Vergasung oder Oxidation.

Strukturelle Conversion umfasst topochemische Umwandlungen, bei denen Reaktionen unter Erhalt des Kristallgerüsts ablaufen, sowie phasenselektive Transformationen (z.B. Martensitbildung). Photothermale und tröpfchenbasierte Energieumwandlungen sind Beispiele, in denen Energieformen (Photonen, Wärme, chemische Energie) über definierte Konversionspfade ineinander überführt werden, deren Effizienz durch den jeweiligen Umwandlungsgrad charakterisiert wird.

Experimentell wird Conversion über Kalorimetrie, Spektroskopie, Röntgenbeugung oder mechanische Kenngrößen bestimmt. Für das Prozessdesign sind Conversion-Zeit- oder Conversion-Temperatur-Beziehungen essenziell, da sie Reaktionskinetik, Mikrostrukturbildung und damit die makroskopischen Eigenschaften von Werkstoffen direkt koppeln.