Funktionalität bezeichnet im werkstoffwissenschaftlichen Kontext die gezielte Fähigkeit eines Werkstoffs, spezifische physikalische, chemische oder mechanische Aufgaben zu erfüllen. Im Gegensatz zu rein strukturellen Werkstoffen, die primär Lasten tragen, stehen bei funktionalen Werkstoffen Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit, optische Antwort, ionische Leitfähigkeit, katalytische Aktivität oder Formgedächtnisverhalten im Vordergrund.

Funktionalitäten lassen sich grob in mechanische, elektrische, magnetische, optische, thermische und chemische Kategorien einteilen. Ein piezoelektrischer Keramikwerkstoff weist beispielsweise die Funktionalität der feldinduzierten Deformation und umgekehrt der ladungsinduzierten Spannungserzeugung auf. Halbleiter zeigen Funktionalitäten wie ladungsträgergetragene Leitfähigkeit, Photoleitung oder Lumineszenz.

In der Entwicklung moderner Werkstoffe ist die gezielte Einstellung von Funktionalitäten durch Zusammensetzung, Mikrostruktur und Grenzflächen von zentraler Bedeutung. Dotierung, Phasenselektion, Texturierung oder Nanostrukturierung dienen dazu, spezifische Funktionalitäten zu maximieren oder zu kombinieren.

Mehrere Funktionalitäten in einem Werkstoff oder Verbund führen zu Multifunktionalität, etwa die Kopplung von mechanischer Tragfähigkeit mit aktiver Dämpfung, Sensorik oder Energieumwandlung. Der Begriff Materialfunktionalität fasst dabei die Gesamtheit der relevanten Funktionen eines Materials im jeweiligen Anwendungskontext (z. B. Aktorik, Sensorik, Energiespeicherung) zusammen und bildet die Grundlage für funktionsorientiertes Werkstoffdesign.