Der Begriff elektronisch bzw. Elektronik beschreibt in der Werkstoffwissenschaft alle Phänomene, die auf dem Verhalten von Elektronen in Festkörpern beruhen. Zentrale Grundlage ist die elektronische Struktur, d. h. die Verteilung und Energieniveaus der Elektronen, die typischerweise mittels Bändermodell (Valenz- und Leitungsband, Bandlücke) beschrieben werden.

Die elektronischen Eigenschaften bestimmen, ob ein Werkstoff metallisch, halbleitend oder isolierend ist, und beeinflussen elektrische Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante, optische Absorption sowie thermoelektrische und magnetotransportbedingte Effekte. Auf mikroskopischer Ebene sind Zustandsdichte, effektive Massen, Ladungsträgerkonzentration und -beweglichkeit sowie Streumechanismen (Phononen, Defekte, Korngrenzen) entscheidend.

Für Halbleiter spielt die Bandbiegung an Grenzflächen (z. B. p–n-Übergänge, Metall-Halbleiter-Kontakte) eine zentrale Rolle. Sie resultiert aus Ladungsträgertransfer und Ferminiveauangleich und führt zu Raumladungszonen, internen elektrischen Feldern und differentieller Leitfähigkeit. Diese Effekte bestimmen das Funktionsverhalten von Dioden, Transistoren, Solarzellen und vielen Sensorkonzepten.

Elektronische Werkstoffcharakterisierung umfasst u. a. Leitfähigkeits- und Hallmessungen, Photoelektronenspektroskopie, optische Spektroskopie und ab-initio-Berechnungen der elektronischen Struktur. Ein präzises Verständnis elektronischer Vorgänge ist damit Grundlage für das Design funktionaler Materialien für Mikroelektronik, Leistungselektronik, Spintronik und neuartige quantenbasierte Bauelemente.