In der Werkstofftechnik bezeichnet der Begriff Schicht (layer) einen lokal begrenzten Bereich mit definierter Dicke und von der Umgebung unterscheidbaren Eigenschaften. Schichten können durch chemische Zusammensetzung, Kristallstruktur, Defektdichte, Porosität oder Morphologie von Grundwerkstoff und Nachbarschichten abweichen. Mehrere Schichten bilden ein Schichtsystem oder eine Schichtstruktur, häufig mit gezielt abgestuften Eigenschaften.

Grundlegend wird zwischen funktionalen, strukturellen und reaktiven Schichten unterschieden. Funktionale Schichten erfüllen spezifische Aufgaben wie Korrosionsschutz, optische Interferenz (Interferenzschichten), elektrische oder ionische Leitfähigkeit (Ladungstransportschichten, Gasdiffusionsschichten). Strukturelle Schichten dienen der mechanischen Verstärkung oder als Pufferschichten zur Spannungs- und Gitterfehlanpassung. Reaktive Multilayer enthalten alternierende, nanoskalige Lagen reaktiver Partner, die bei Aktivierung eine stark exotherme Reaktion zeigen.

Die Ausbildung von Schichten kann gezielt durch Beschichtungsverfahren (PVD, CVD, Galvanik, Sol‑Gel, Langmuir‑Blodgett, Layer‑by‑Layer‑Aufbau von Polyelektrolyt‑Multilayers) oder unbeabsichtigt durch thermische und chemische Beanspruchung (z.B. Verbindungsschichten, weiß geätzte Schichten nach tribologischer oder thermischer Belastung) erfolgen.

Für das Eigenschaftsprofil sind neben der chemischen Natur vor allem Dicke, Gradienten, Grenzflächenqualität und Anzahl der Lagen entscheidend. Geschichtete Materialien wie Multilayer‑Systeme oder Laminatverbunde erlauben die Kombination inkompatibler Eigenschaften (z.B. Härte/Zähigkeit, Leitfähigkeit/Isolation) durch gezielte Anordnung geeigneter Schichten.