In der Werkstoffkunde bezeichnet der Begriff Bindung (engl. bond, häufig unscharf als "link" verwendet) die physikalischen Wechselwirkungen zwischen Atomen, Ionen oder Molekülen, die die Struktur und Eigenschaften eines Werkstoffs determinieren. Man unterscheidet primäre Bindungen – kovalent, ionisch und metallisch – sowie sekundäre Bindungen wie van-der-Waals- und Wasserstoffbrückenbindungen.

Kovalente Bindungen beruhen auf Elektronenpaarteilung und führen typischerweise zu hoher Steifigkeit und Sprödigkeit, wie in Keramiken oder Halbleitern (z.B. Si, SiC). Ionische Bindungen resultieren aus elektrostatischer Anziehung zwischen Kationen und Anionen und dominieren in vielen Oxidkeramiken; sie bedingen hohe Schmelzpunkte und meist geringe elektrische Leitfähigkeit im Festkörper. Metallische Bindungen sind durch ein delokalisiertes Elektronengas gekennzeichnet und erklären Duktilität, elektrische Leitfähigkeit und gute Umformbarkeit metallischer Werkstoffe.

Sekundäre Bindungen sind schwächer, steuern aber wesentlich die Eigenschaften von Polymeren, organischen Beschichtungen und Verbundgrenzflächen. Sie beeinflussen Glasübergangstemperatur, Kriechverhalten und Adhäsion.

Die Art und Stärke der Bindungen bestimmen makroskopische Kennwerte wie Elastizitätsmodul, thermische Ausdehnung, elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie Bruchzähigkeit. In der Werkstoffentwicklung werden Bindungstyp und -topologie gezielt über Legierung, Dotierung oder chemische Funktionalisierung modifiziert, um maßgeschneiderte Eigenschaftsprofile zu erzielen.