Permeabilität bezeichnet die Fähigkeit eines festen Körpers, Fluide (Gase oder Flüssigkeiten) unter einem anliegenden Potenzialgefälle – typischerweise Druck‑, Konzentrations‑ oder chemisches Potenzialgefälle – durch seine Mikrostruktur hindurchtreten zu lassen. In den Materialwissenschaften wird zwischen Transportpermeabilität (z.B. Gas‑ oder Flüssigkeitsstrom durch poröse Medien) und Diffusionspermeabilität in dichten Polymeren oder Membranen unterschieden.

Makroskopisch wird die Permeabilität bei Flüssigkeiten und Gasen in porösen Medien oft über das Darcy‑Gesetz beschrieben; die skalare Permeabilität oder der Permeabilitätstensor koppelt dabei den Volumenstrom an den Druckgradienten. Für dichte Polymere wird die Durchlässigkeit eines Penetranten als Produkt aus Löslichkeitskoeffizient und Diffusionskoeffizient formuliert. So ist etwa die Sauerstoffdurchlässigkeit eines Verpackungspolymers maßgeblich durch molekulare Mobilität und Wechselwirkung des Gases mit der Polymermatrix bestimmt.

Auf der Mikroskala hängt die Permeabilität von Porosität, Porengrößenverteilung, Tortuosität, Vernetzungsgrad der Porenräume sowie von Grenzflächen‑ und Adsorptionseffekten ab. Mikroskalare Permeabilitätsvorhersagen nutzen numerische Strömungssimulationen in rekonstruierter Mikrostruktur oder homogenisierungstheoretische Ansätze, um wirksame Permeabilitäten für Kontinuumsmodelle abzuleiten.

Experimentell werden Permeabilitäten über stationäre und instationäre Durchström‑ oder Diffusionsversuche bestimmt (z.B. Gaspermeometrie, Flüssigkeitsfiltration, Tracer‑Diffusion). Anwendungsrelevant sind u.a. die Sauerstoff‑ und Wasserdampfdurchlässigkeit in Polymerfolien, die Permeabilität geologischer Formationen für CO₂‑Speicherung sowie die intestinale Permeabilität biokompatibler Barriereschichten für Wirkstofffreisetzungssysteme.