Materialkreislauf beschreibt den geschlossenen bzw. weitgehend geschlossenen Umlauf von Werkstoffen über Herstellung, Nutzung, Wiederverwendung, Reparatur und Recycling zurück in Produktionsprozesse. Ziel ist die Minimierung primärer Rohstoffentnahme, Energieverbrauchs und Abfallaufkommens. Werkstoffwissenschaftlich relevant sind Design for Recycling, Sortier- und Aufbereitungstechnologien, Qualitätserhalt von Sekundärrohstoffen sowie Lebenszyklus- und Ökobilanzanalysen.