Ein Temperaturgradient ist die räumliche Änderung der Temperatur pro Längeneinheit innerhalb eines Werkstoffs oder Bauteils. Er erzeugt thermische Spannungen, treibt Diffusions‑ und Wärmeleitungsvorgänge und beeinflusst Phasenumwandlungen sowie Kornwachstum. In der Werkstoffwissenschaft spielen Temperaturgradienten eine zentrale Rolle bei Schweiß‑ und Gießprozessen, additiver Fertigung, Wärmeschock‑Belastung und Funktionswerkstoffen wie thermoelektrischen Generatoren oder Gradientenwerkstoffen.