La Ingeniería de Materiales es una disciplina que estudia la relación entre la estructura interna de los materiales (metales, polímeros, cerámicas, materiales compuestos y biomateriales) y sus propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas y térmicas. El graduado aprende a diseñar, fabricar, caracterizar y seleccionar materiales para aplicaciones industriales concretas, desde piezas aeronáuticas hasta implantes médicos o celdas solares.
El grado combina una base científica sólida (matemáticas, física cuántica, termodinámica, química) con asignaturas de ingeniería muy específicas: Mecánica de Materiales (cuatro asignaturas progresivas), Materiales Metálicos, Cerámicos y Poliméricos, Materiales Compuestos, Ingeniería de Superficies, Nanotecnología y Reciclado. El tercer curso se imparte íntegramente en inglés, lo que distingue al grado de la UPM de la mayoría de grados de ingeniería en España. El cuarto año ofrece tres itinerarios especializados: Materiales Estructurales, Materiales Funcionales (microelectrónica y optoelectrónica) y Biomateriales.