Koordination bezeichnet in der Werkstoffwissenschaft die geometrische und chemische Anordnung von Atomen oder Ionen im Nahbereich eines betrachteten Atoms. Zentrales quantitatives Maß ist die Koordinationszahl, also die Zahl der nächsten Nachbarn in der lokalen Umgebung. Ergänzend beschreibt die Koordinationsumgebung die räumliche Anordnung dieser Nachbarn (z. B. tetraedrisch, oktaedrisch).

In Metallen ist die Koordination eng mit der Kristallstruktur verknüpft (z. B. Koordinationszahl 12 in kubisch-flächenzentrierten Gittern). In keramischen und ionischen Werkstoffen bestimmen Ladungsausgleich und Ionenradien typische Motive wie tetraedrische Koordination (z. B. Si in SiO₂) oder oktaedrische Koordination (z. B. viele Übergangsmetalloxide). In kovalenten Netzwerken sind Koordinationszahl und -geometrie durch die Valenzelektronenstruktur vorgegeben.

Die lokale Koordination beeinflusst maßgeblich mechanische, thermische, elektrische und optische Eigenschaften. Änderungen der Koordination an Defekten, Grenzflächen oder in amorphen Phasen führen zu modifizierten Bindungsverhältnissen und damit zu veränderten makroskopischen Eigenschaften. In der Materialmodellierung (z. B. Molekulardynamik, Dichtefunktionaltheorie) dienen Koordinationsanalysen zur Charakterisierung von Phasen, zur Identifikation struktureller Motive und zur Interpretation von Diffusions- und Umordnungsprozessen.

Eine präzise Bestimmung der Koordination erfolgt experimentell etwa mittels Beugungsverfahren, EXAFS oder hochauflösender Elektronenmikroskopie und ist für das Verständnis von Hochleistungskeramiken, Gläsern und komplexen Legierungen von zentraler Bedeutung.