材料学研究的专业通常被称为材料科学与工程，它涵盖了材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的研究。材料科学是现代科学技术的重要组成部分，国民经济发展的三大支柱之一。材料科学与工程的主要专业方向包括但不限于：

1. 金属材料工程

2. 材料成型及控制工程

3. 无机非金属材料

4. 高分子材料

5. 材料物理

6. 材料化学

7. 复合材料

8. 生物医用材料

9. 光电材料

10. 粉末冶金新理论和技术

11. 相图研究与材料设计

12. 特种新材料开发

13. 有色和稀有金属材料的合金化理论

14. 现代高性能复合材料

材料科学的研究有助于开发新型高性能材料，如锂离子电池等能源材料，以满足现代工业和日常生活中的需求。