Programmierbare Werkstoffe sind Materialien, deren Eigenschaften oder Funktionalität räumlich und/oder zeitlich gezielt einstellbar sind, etwa durch externe Stimuli wie Temperatur, Licht, Magnetfelder oder elektrische Felder. Dazu zählen Formgedächtnislegierungen, stimuli-responsive Polymere, 4D‑Druckstrukturen und metamaterialbasierte Systeme. Die Programmierung erfolgt über Mikrostrukturdesign, Phasenarchitektur oder reversible chemische Vernetzungen.