Materijali su pojam koji postoji već dugo, no znanost o materijalima je predložena 60-ih godina 20. stoljeća. Godine 1957., nakon uspješnog lansiranja sovjetskog umjetnog satelita Zemlje, američka vlada i znanstveni i tehnološki krugovi bili su šokirani i shvatili su važnost naprednih materijala za razvoj visoke tehnologije, pa je na nekim sveučilištima osnovano više od deset istraživačkih centara za znanost o materijalima, a od tada se termin znanost o materijalima široko koristi.
Nastanak znanosti o materijalima rezultat je razvoja znanosti i tehnologije. To je zato što je, prvo, razvoj fizike čvrstog stanja, anorganske kemije, organske kemije, fizikalne kemije i drugih disciplina, dubinsko-proučavanje strukture i fizičkih svojstava materije, promicalo proučavanje i razumijevanje prirode materijala; u isto vrijeme, metalurgija, metalurgija, keramika i druga proučavanja samih materijala također su uvelike ojačana, tako da se priprema, struktura i svojstva materijala, kao i međusobni odnos među njima, sve više -produbljuju, čime su postavljeni relativno čvrsti temelji za formiranje znanosti o materijalima. Drugo, prije pojave pojma znanost o materijalima, metalni materijali, polimerni materijali i znanost o keramičkim materijalima bili su samodostatni, a između njih postoje mnoge sličnosti, koje se mogu koristiti kao uzajamna referenca za promicanje razvoja ove discipline. Na primjer, martenzitnu faznu transformaciju izvorno su predložili metalolozi i naširoko se koristi kao teorijska osnova za toplinsku obradu čelika. Međutim, fenomen martenzitne fazne transformacije također je pronađen u cirkonijevim keramičkim materijalima i koristi se kao učinkovito sredstvo za ojačavanje keramike. Treće, postoje mnoge sličnosti između istraživačke opreme i proizvodnih metoda različitih materijala. Iako različite vrste materijala imaju vlastitu posebnu opremu za ispitivanje i proizvodnu opremu, više ih je isto ili slično, poput mikroskopa, elektronskih mikroskopa, opreme za ispitivanje površina i opreme za ispitivanje fizičkih i mehaničkih svojstava. U proizvodnji materijala, mnoge procesne jedinice su također univerzalne. Generalizacija opreme za istraživanje i opreme za proizvodnju ne samo da štedi novac, nego što je još važnije, inspirira i uči jedna od druge te ubrzava razvoj materijala. Četvrto, razvoj znanosti i tehnologije zahtijeva da se različite vrste materijala međusobno zamjenjuju i daju punu prednost prednostima različitih materijala kako bi se postigla svrha najboljeg korištenja materijala. Dugo su vremena discipline metala, polimera i anorganskih ne-metalnih materijala odvojene jedna od druge i imaju vlastite sustave. Zbog nerazumijevanja jednih i drugih, oni koji su navikli na metalne materijale ne pomišljaju na polimerne materijale, a i ako ih žele koristiti, ne znaju puno o njima i ne usuđuju se pitati. Naprotiv, oni koji su navikli na polimerne materijale ne žele koristiti metalne materijale ili keramičke materijale. Stoga je razvoj znanosti i tehnologije postavio nove zahtjeve za materijale, što je pospješilo formiranje znanosti o materijalima. Peto, razvoj kompozitnih materijala organski povezuje različite materijale u jedno. Kompoziti su u većini slučajeva kombinacija različitih vrsta materijala, a kroz proučavanje znanosti o materijalima možemo dublje razumjeti različite vrste materijala, pružajući potrebnu osnovu za razvoj kompozitnih materijala.