Kräfte spielen eine grundlegende Rolle in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Kräfte sind Vektoren, die als Einwirkung auf ein Material verstanden werden und in Größe und Richtung beschrieben werden können. Sie können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:

Normalkräfte wirken senkrecht auf die Fläche eines Materials und können es entweder in die Länge ziehen (Zugkraft) oder stauchen (Druckkraft). Laterale Scherkräfte wirken parallel zur Oberfläche und führen zu Verformungen durch Scherung.

Eine wesentliche Kraft im täglichen Leben ist die Gravitationskraft, die Massen zueinander hinzieht. Daneben gibt es Reibungskräfte, die der relativen Bewegung zwischen zwei in Kontakt stehenden Oberflächen entgegenwirken und mittels der kinetischen und statischen Reibung beschrieben werden.

In der Mikroskala, etwa bei der Analyse von Atomen und Molekülen, kommt die mechanische Triebkraft ins Spiel, die aus inneren Spannungen und Verformungen resultiert. ReaxFF ist ein nützliches Werkzeug, das die atomare Wechselwirkung und die daraus resultierenden Kräfte simuliert.

Zusätzlich gibt es spezielle Kräfte wie die Versagenskräfte, die die maximale Belastung eines Materials bis zu seinem Bruch beschreiben, und die risstreibende Kraft, die die Ausbreitung von Rissen in spröden Materialien beschreibt.

Schließlich sind die volumetrischen treibenden Kräfte, die beispielsweise bei der Flüssigkeitsbewegung im Inneren eines Materials auftreten, und die Lorentz-Kräfte, die auf geladenen Partikeln in einem elektromagnetischen Feld wirken, von Bedeutung.

Das Verständnis und die Beherrschung dieser Kräfte sind entscheidend für die Entwicklung und Optimierung von Materialien in verschiedensten Anwendungen, von der Architektur bis zur Raumfahrt.