该专业培养从事材料设计、研制、组织性能分析与控制以及材料在各领域应用等方面的科学研究、生产开发及经营管理方面的高级专业人才。主要研究方向包括金属基复合材料、金属功能材料、特种合金、表面工程、先进结构陶瓷材料、功能陶瓷材料、新型建筑材料与建筑功能材料等。主要课程有材料科学基础、材料设计与计算、材料力学性能、材料物理与化学性能、材料分析与测试技术、现代材料学等。
该专业的学生有近50%将被推荐和考取硕士研究生，其他学生可在研究机构、公司或企业从事新材料研究、开发、科研管理等方面的工作。该专业具有硕士、博士学位授予权，并设有博士后流动站。
该专业为国家培养了大批高水平硕士、博士及博士后。而且，考入本专业的学生将有机会赴英国伦敦大学皇后玛丽学院进行"哈工大-英国伦敦大学本硕联合培养"，毕业后，将同时获得哈工大学士学位和伦敦大学硕士学位。