Oxide sind binäre oder komplexe Verbindungen von Elementen mit Sauerstoff, typischerweise mit überwiegend ionischer oder ionisch-kovalenter Bindung. In der Werkstofftechnik bilden sie eine zentrale Stoffklasse mit großer struktureller und funktionaler Vielfalt – von einfachen Oxiden wie Al₂O₃ bis zu komplexen Perowskit-Oxiden.

Strukturell reichen Oxide von amorphen Schichten (z.B. native Oxidschichten auf Metallen) bis zu kristallinen Phasen mit definierter Gittertopologie. Wichtige Strukturtypen sind Rocksalt-, Rutil- (z.B. TiO₂) und Perowskit-Strukturen (ABO₃). In Hochentropie-Oxiden besetzen mehrere Kationen statistisch dieselben Gitterplätze, was zu hoher Phasenstabilität und interessanten Transport- und Defekteigenschaften führen kann.

Oxide weisen ein breites Spektrum an Eigenschaften auf: hohe Schmelzpunkte und chemische Stabilität (Keramiken, Feuerfestwerkstoffe), variable elektrische Leitfähigkeit vom Isolator bis zum Metall, ionische Leitfähigkeit (z.B. in Festoxid-Brennstoffzellen), ferroelektrische und piezoelektrische Effekte (Perowskite), sowie katalytische und photokatalytische Aktivität (z.B. Titandioxid). Graphen-Oxide stellen einen Grenzfall zwischen anorganischer Oxidchemie und Kohlenstoff-Nanomaterialien dar, wobei Sauerstofffunktionalitäten die elektronische Struktur und Benetzbarkeit modifizieren.

Technologisch sind Oxidschichten als Korrosionsschutz, Diffusionsbarriere oder Gate-Dielektrikum wesentlich. Oberflächenoxide und dünne geschichtete Oxide bestimmen Haftung, Reibung, Benetzbarkeit und katalytische Aktivität. Die gezielte Einstellung von Defekten (Sauerstoffleerstellen, Dotierungen) ist ein zentrales Werkzeug zur Feinabstimmung der funktionalen Eigenschaften von Oxidwerkstoffen.