Strukturapplikationen sind Anwendungen, bei denen Werkstoffe primär Lasten tragen und die Integrität von Bauwerken oder Bauteilen sicherstellen. Relevante Kenngrößen sind Steifigkeit, Festigkeit, Bruchzähigkeit, Ermüdungs- und Kriechverhalten sowie Stabilität. In der Werkstoffwissenschaft umfasst dies die Auslegung und Optimierung von Metallen, Verbunden, Keramiken und Polymeren für Luft- und Raumfahrt, Bauwesen, Energie- und Fahrzeugtechnik.