研究生材料学主要研究材料的性质、包括物理和化学性质，和如何设计和控制这些性质以实现特定功能。该领域触及各种材料类型，如金属、陶瓷、聚合物、复合材料等。研究生材料学的研究范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：

1、 材料性能：研究材料在不同条件下的力学、热学、电学、光学等性能，和这些性能之间的相互影响。

2、 材料制备与加工：探讨如何制备、加工和处理材料，以实现特定的性能和利用。这包括熔炼、铸造、铸造、轧制、粉末冶金、喷涂等技术。

3、 材料表征与测试：通过物理、化学和生物实验方法，对材料的结构、组成、相态、微结构、表面和界面特性等进行分析和丈量。

4、 材料利用与工程：研究材料在各种领域的利用，如航空航天、汽车、电子、能源、生物医学、环境保护等，和如何优化材料性能以满足特定需求。

5、 材料科学理论与摹拟：通过理论建模和计算机摹拟，预测和分析材料在不同条件下的行动和性能，以便为实际利用提供指点。

6、 新材料与纳米技术：开发具有独特性能和创新利用的新材料和纳米结构，如石墨烯、纳米颗粒、纳米管、纳米线等。

7、 环境、可延续性与绿色材料：关注材料生产和使用过程当中的环境影响，寻求环保、可延续和绿色的材料替换方案。

8、 材料科学与跨学科研究：结合生物学、物理学、化学、计算机科学等多个学科，探索材料科学的最新发展和利用。