Kernreaktormaterialien umfassen Strukturwerkstoffe, Brennstoffe, Hüllrohre, Moderator- und Abschirmmaterialien, die extremen Bedingungen wie Neutronenbestrahlung, hohen Temperaturen, Korrosionsmedien und Spannungen standhalten müssen. Geeignete Legierungen, Keramiken und Verbunde werden hinsichtlich Strahlenschädigung, Phasenumwandlungen, Quellens, Kriechen und Wasserchemie optimiert. Moderne Entwicklungen adressieren accident-tolerant fuels, hochentropische Legierungen und SiC-verstärkte Komposite.