Die Mikroumgebung bezeichnet in der Werkstofftechnik die lokalen chemischen, mechanischen und physikalischen Bedingungen im Mikro- bis Submikrometermaßstab innerhalb oder an der Oberfläche eines Werkstoffs. Sie wird durch Mikrostrukturmerkmale wie Korngrenzen, Phasengrenzen, Ausscheidungen, Poren, Defekte sowie durch benachbarte Medien (z. B. Elektrolyt, Polymermatrix, Gewebe) definiert.

Mikroumgebungen führen zu lokal variierenden Parametern wie pH-Wert, Sauerstoffaktivität, Ionenkonzentration, Spannungszustand, elektrischer Potenzialverteilung und Feuchtegehalt. Diese Heterogenität steuert zentrale Phänomene wie lokale Korrosion (z. B. Spalt‑ und Lochkorrosion), spannungsinduzierte Rissbildung, Diffusion von Atomen oder Molekülen sowie Grenzflächenreaktionen in Verbundwerkstoffen und Dünnschichtsystemen.

Technologisch erzeugte Mikroumgebungen werden gezielt gestaltet, um Funktionalitäten einzustellen, etwa durch Mikrostrukturierung von Oberflächen, lokale Dotierung, Gradienten in Zusammensetzung oder Eigenspannung, oder durch mikrofluidische Systeme, die definierte chemische Milieus bereitstellen. Dies ist zentral für korrosionsbeständige Legierungen, bioaktive Implantatoberflächen, katalytische Schichten oder funktionale Beschichtungen.

Die Charakterisierung von Mikroumgebungen erfordert hochauflösende Methoden wie in-situ-Raman- oder IR-Mikroskopie, elektrochemische Mikrosonden, Nanoindentation oder hochauflösende Elektronenmikroskopie kombiniert mit analytischen Techniken. Ein präzises Verständnis der Mikroumgebung erlaubt die Prognose von Degradationsmechanismen und die wissensbasierte Entwicklung langlebiger und multifunktionaler Werkstoffe.