Zusammensetzungsdesign bezeichnet die systematische Auswahl und Optimierung chemischer Zusammensetzungen zur Einstellung gewünschter Phasen, Gefüge und Eigenschaften. Es nutzt Phasendiagramme, CALPHAD, ab-initio-Berechnungen, Hochdurchsatz-Experimente und datengetriebene Methoden, um Legierungen, Keramiken oder Polymersysteme mit gezielten mechanischen, funktionalen oder korrosionsbeständigen Eigenschaften zu entwickeln.