Energetik beschreibt in der Werkstofftechnik die Gesamtheit der Energieaspekte, die mit Struktur, Zuständen und Umwandlungen von Werkstoffen verknüpft sind. Zentrale Grundlage ist die thermodynamische Betrachtung von innerer Energie, Enthalpie, Entropie und freier Enthalpie, mit deren Hilfe Stabilität, Gleichgewichte und treibende Kräfte von Prozessen quantifiziert werden.

Auf atomarer Ebene bestimmt die Gitterenergie kristalliner Festkörper Bindungsstärke, Elastizitätsmoduln und Schmelzpunkte. Defektenergien (Leerstellen-, Versetzungs- und Korngrenzenenergien) steuern Rekristallisation, Kornwachstum und Kriechverhalten. Oberflächen- und Grenzflächenenergien sind entscheidend für Benetzung, Adhäsion, Sinterdichte und Ausscheidungshärtung.

In Phasendiagrammen werden energetische Zusammenhänge über die freie Enthalpie verschiedener Phasen dargestellt. Phasenumwandlungen, Diffusion und Ausscheidungskinetik werden durch Differenzen in der chemischen Potenzial- bzw. Gibbs-Energie getrieben. Energetische Barrieren erscheinen als Aktivierungsenergien und bestimmen Temperaturabhängigkeiten von Reaktions- und Diffusionsraten.

Prozesstechnisch umfasst die Energetik auch den Energieeintrag durch Wärmebehandlung, mechanische Arbeit (z. B. Umformarbeit), Strahlungsquellen (Laser, Elektronenstrahl) und elektrische bzw. magnetische Felder. Die energetische Bewertung dieser Prozesse ist Grundlage für das Design energieeffizienter und zugleich mikrostrukturell gezielt eingestellter Werkstoffeigenschaften.