Leichtbau bezeichnet die gezielte Reduktion von Masse bei gleichzeitiger Erfüllung mechanischer und funktionaler Anforderungen. In der Werkstoffwissenschaft umfasst er die Auswahl von Werkstoffen mit hoher spezifischer Steifigkeit und Festigkeit (z.B. Aluminium-, Magnesium-, Titanlegierungen, Faserverbunde), topologie- und bionisch optimierte Strukturen sowie funktionsintegrierte Designs. Leichtbau reduziert Energieverbrauch und Emissionen, erfordert jedoch präzise Auslegung hinsichtlich Ermüdung, Crashverhalten und Fertigbarkeit.