Strukturelle Optimierung bezeichnet rechnergestützte Methoden zur systematischen Anpassung von Bauteilgeometrien und Materialverteilungen, um Zielfunktionen wie Steifigkeit, Gewicht, Schwingungsverhalten oder Lebensdauer zu verbessern. Dazu zählen Form-, Größen- und Topologieoptimierung. In der Werkstofftechnik werden anisotrope Eigenschaften, Versagenskriterien und Fertigungsrestriktionen, etwa im Leichtbau oder Additive Manufacturing, berücksichtigt.