Elektrizität bezeichnet die Gesamtheit elektrischer Phänomene, insbesondere das Auftreten und die Bewegung elektrischer Ladungen. In der Werkstofftechnik steht dabei primär der elektrische Stromfluss durch feste, flüssige oder ionische Leiter sowie die Wechselwirkung zwischen elektrischen Feldern und materiellen Strukturen im Vordergrund.

Für metallische Werkstoffe ist die elektrische Leitfähigkeit eine Schlüsselfunktion, die über das freie Elektronengas und Streuprozesse an Gitterschwingungen, Defekten und Korngrenzen beschrieben wird. In Halbleitern bestimmen Bandstruktur, Dotierung und Defektchemie die Ladungsträgerkonzentration und -beweglichkeit; dies ist grundlegend für elektronische und optoelektronische Bauelemente. In Ionenleitern und Elektrolyten erfolgt der Stromtransport primär über mobile Ionen, was für Batterien, Brennstoffzellen und elektrochemische Sensoren entscheidend ist.

Der elektrische Stromeinfluss auf Werkstoffe umfasst Joule-Erwärmung, Elektromigration, Feldunterstützung von Diffusions- und Phasenbildungsprozessen sowie elektrochemische Reaktionen an Grenzflächen. Starke elektrische Felder können Domänen in Ferroelektrika schalten, Phasenumwandlungen triggern oder Defektverteilungen verändern. Umgekehrt beeinflussen Mikrostruktur, Textur und chemische Zusammensetzung die makroskopischen elektrischen Kenngrößen wie Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante und Durchschlagsfestigkeit.

Die präzise Quantifizierung elektrischer Eigenschaften (z.B. über Vierpunkt-Messung, Impedanzspektroskopie) ist daher ein zentrales Werkzeug, um Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in funktionalen Werkstoffen zu verstehen und gezielt zu optimieren.