Stochastische Modellierung in den Materialwissenschaften beschreibt Systeme mit inhärenter Variabilität, etwa Gefügeinhomogenitäten, Versagenswahrscheinlichkeiten oder Diffusionsprozesse. Zufallsvariablen, stochastische Differentialgleichungen und probabilistische Felder (z. B. Random Fields) werden genutzt, um Unsicherheiten zu quantifizieren. Anwendungen umfassen Zuverlässigkeitsanalysen, Bruchmechanik, Mikrostruktursynthese und Bayes’sche Kalibrierung von Materialmodellen auf Basis experimenteller Daten.