進入20世紀90年代以來，材料科學技術的發(fā)展異常迅猛，材料科學與生命科學、信息科學、環(huán)境科學等共同構成了當代科學技術的前沿。展望21世紀，材料科學技術研究開發(fā)的前沿有：
　　微電子材料：大直徑 300mm 硅單晶及片材技術，用于硅深亞微米工藝的大直徑 200mm 硅片外沿技術，150mm的GaAs和100mm的InP晶片及其以它們?yōu)榛蘑?Ⅴ族半導體超晶格、量子阱異質結構材料制備技術，GeSi合金和寬禁帶半導體材料制備與應用技術。
　　新型光電子材料：大直徑、高光學質量人工晶體制備技術和有機、無機新型非線性光學晶體探索，大功率半導體激光光纖模塊及全固態(tài) 可調諧激光技術，有機、無機超高亮度紅、綠、藍三基色材料及應用技術，新型紅外、藍、紫半導體激光材料以及新型光探測和光儲存材料及應用技術。
　　稀土功能材料：高純稀土材料的制備技術，超高磁能積稀土永磁材料的大規(guī)模生產(chǎn)技術，高性能稀土儲氫材料及相關技術，高性能稀土催化劑材料的制備與應用。
　　生物醫(yī)用材料：高可靠植入人體內(nèi)的生物活性材料合成關鍵技術，生物相容材料制備技術，如組織器官替代材料，人造血液、人造皮和透析膜技術，以及生物醫(yī)用新材料制品質量性能的在線檢測和評價技術。
　　先進復合材料：復合材料的成本制造技術，復合材料的界面控制和優(yōu)化技術，不同尺度、不同結構異質材料復合新技術，以及復合增強材料的高性能、低成本化技術。
　　新型金屬材料：交通運輸用輕質高強材料，能源動力用高溫耐蝕材料，新型有序金屬間化合物的脆性控制與韌化技術以及高可靠性生產(chǎn)制備技術。
　　先進陶瓷材料：信息功能陶瓷的新制備技術和多功能化及系統(tǒng)集成技術，高性能陶瓷薄膜、異質薄膜的制備、集成與微加工技術，結構陶瓷以及復合材料的補強、韌化技術，先進陶瓷的低成本、高可靠性、批量化制備技術。
　　高溫超導材料：高溫超導薄膜及異質結構薄膜的制備、集成和微加工技術，可實用化高溫超導線材制備技術，高溫超導體材料 準單晶和織構材料 批量生產(chǎn)技術。
　　生態(tài)環(huán)境材料：發(fā)展與環(huán)境相協(xié)調的材料及其設計與評價技術，如可完全降解農(nóng)用塑料薄膜制備技術，材料的延壽、再生與綜合利用新技術，降低材料生產(chǎn)的資源和能源消耗新技術。
　　納米材料：主要是納米材料制備與應用關鍵技術，固態(tài)量子器件制備及納米加工與組裝技術。
　　能源材料：新型高效能源轉換材料，新型儲能材料，能源技術用關鍵新材料制備與應用技術。
　　隱身材料：電磁波屏蔽或電磁波吸收材料，防信息泄漏電、磁波屏蔽材料制備與應用技術。
　　先進高分子材料：高性能工程塑料和高分子合金，高溫樹脂基體，超高強度有機纖維及有機功能材料，如發(fā)光塑料、有機光電子材料等。
　　材料的設計、制備與評價技術：材料智能合成與制備技術，材料表面改性技術的低成本化途徑與批量生產(chǎn)技術，原位復合技術、仿生技術、原子尺度上的設計與排布技術，材料微觀結構的模型化技術、智能化控制及動態(tài)實時監(jiān)測分析技術，不同層次的材料設計、性能預測和評價表征新技術。