Minerale sind natürlich vorkommende, anorganische, kristalline Festkörper mit definierter chemischer Zusammensetzung (bzw. enger Zusammensetzungsbandbreite) und geordnetem innerem Aufbau. Sie bilden die kristallinen Phasen der Erdkruste und stellen damit die primären anorganischen Rohstoffe für Werkstoffe dar.

Strukturell sind Minerale durch ein periodisches Kristallgitter gekennzeichnet, das sich durch Symmetrie (Raumgruppen) und Gitterparameter beschreiben lässt. Punktdefekte, Versetzungen und Substitutionen führen zu festen Lösungen und beeinflussen zentrale Eigenschaften wie Härte, elektrische Leitfähigkeit oder magnetisches Verhalten. Beispiele sind Hämatit und Magnetit (Eisenoxide mit unterschiedlichen Oxidationszuständen und magnetischen Ordnungen) oder Chromit (Spinellstruktur mit Cr-Fe-Substitutionen).

Chemisch werden Minerale u. a. in Silikate, Oxide, Karbonate, Sulfide und Phosphate klassifiziert. Tonminerale sind schichtartige Silikate mit ausgeprägter Anisotropie und Sorptionsfähigkeit. Karbonate wie Dolomit zeigen komplexe Kationenordnung, die Dichte, Stabilität und Reaktivität steuert. Sulfidische Kupferminerale sind entscheidend für die Gewinnung technischer Kupferwerkstoffe.

Für die Werkstofftechnik sind Minerale in dreifacher Hinsicht zentral: (i) als Erzminerale und Industrieminerale zur Metall- und Keramikherstellung (z. B. Bauxit, Feldspäte, Quarz), (ii) als Modellsysteme für Kristallchemie, Phasendiagramme und Diffusionsprozesse und (iii) als funktionale Phasen in Verbundwerkstoffen oder als Vorbild für Biominerale, deren hierarchische Strukturen neue Designkonzepte inspirieren. Der Begriff Konfliktmineralien (z. B. bestimmte Zinn-, Tantal-, Wolfram- und Goldminerale) verweist darüber hinaus auf die gesellschaftliche Relevanz mineralischer Rohstoffe in globalen Wertschöpfungsketten.