In den Werkstoffwissenschaften bezeichnet der Begriff „Nadel“ (needle) typischerweise nadelförmige Mikro- oder Nanostrukturen innerhalb eines Gefüges. Diese können als eigenständige Phase, als Ausscheidungen, als Zwillingslamellen oder als martensitische Nadeln auftreten. Charakteristisch sind ein hohes Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis und eine stark anisotrope Geometrie, die das mechanische und physikalische Verhalten des Werkstoffs wesentlich beeinflusst.

Nadelförmige Gefügebestandteile entstehen häufig durch diffusionslose oder stark gerichtete Umwandlungen, z. B. bei der martensitischen Umwandlung in Stählen oder Titanlegierungen, sowie durch gerichtete Ausscheidungsvorgänge in intermetallischen Systemen. Die „Nadelstärke“, also der effektive Nadeldurchmesser, ist hierbei eine zentrale Kenngröße. Sie beeinflusst Festigkeit, Zähigkeit und Kriechverhalten, da dünnere Nadeln in höherer Dichte zu einer stärkeren Behinderung von Versetzungsbewegungen führen können.

Die Charakterisierung nadelförmiger Strukturen erfolgt mittels Licht- und Elektronenmikroskopie (SEM/TEM) sowie durch quantifizierende Bildanalyse, um Nadelstärke, Nadellänge und Orientierungstextur zu bestimmen. Kristallographische Methoden (EBSD, Röntgendiffraktometrie) liefern Informationen über Orientierungsbeziehungen zwischen Nadeln und Matrix.

Ingenieurseitig werden nadelförmige Phasen sowohl gezielt erzeugt (z. B. bainitische oder martensitische Nadeln zur Festigkeitssteigerung) als auch vermieden, wenn sie Sprödbruch oder Anisotropie fördern. Das Verständnis der Bildungsmechanismen, der Stabilität und des Auflösungsverhaltens dieser Nadeln ist daher zentral für das mikrostrukturelle Design leistungsfähiger Werkstoffe.