Geometrische Optimierung bezeichnet die systematische Variation von Form- und Layoutparametern eines Bauteils oder einer Mikrostruktur zur Maximierung oder Minimierung von Zielgrößen wie Steifigkeit, Gewicht oder Leitfähigkeit. Sie umfasst Form-, Größen- und Topologieoptimierung unter Nebenbedingungen wie Fertigbarkeit und Spannungslimits. In der Werkstoffwissenschaft wird sie zur Auslegung von Leichtbaustrukturen, porösen Architekturen, Metamaterialien und funktional graduierten Werkstoffen eingesetzt.