Metalurgijos inžinieriai tyrinėja įvairių tipų metalų rūdas ir lydinius, kad sukurtų tvirtesnius, lengvesnius ir universalesnius gaminius bei įrangą. Kai kurie inžinieriai specializuojasi gavybos metalurgijoje, kuri apima efektyvesnių tinkamų metalų pašalinimo iš rūdos procedūrų kūrimą. Kiti praktikuoja fizinę metalurgiją, kuri apima naujų produktų išradimą ir esamų gamybos metodų tobulinimą. Metalurgijos inžinieriaus darbo vietų galima rasti įvairiose vietose, įskaitant gamybos įmones, plieno gamyklas, naftos perdirbimo gamyklas ir tyrimų bei plėtros laboratorijas.
Daugelis metalurgijos inžinieriaus darbų apima mašinų, įrangos ir procesų, skirtų metalui išgauti iš neapdorotų rūdų, projektavimą. Inžinieriai, dirbantys naftos perdirbimo ir gamybos įmonėse, eksperimentuoja su įvairiomis nedidelės apimties procedūromis, kad atskirtų gryno metalo elementus nuo atliekų. Jie projektuoja smulkinimo, malimo ir sijojimo mašinas ir kuria efektyvesnius cheminio ekstrahavimo metodus. Daugelis specialistų specializuojasi tobulindami išplovimo procedūras, kurios apima atliekų tirpinimą iš neapdorotų rūdų, kad būtų gautas tinkamas metalas. Kai kurie gavybos inžinieriai dirba vietoje kasybos operacijų metu, kad padėtų nustatyti geriausius rūdos telkinių išliejimo ir surinkimo būdus.
Fizinės metalurgijos inžinieriai tiria metalinių elementų chemines ir fizines savybes. Jie eksperimentuoja su įvairių tipų metalais ir lydiniais, kad nustatytų, kurie iš jų geriausiai tinka tam tikram naudojimui. Pavyzdžiui, metalurgijos inžinieriaus, dirbančio mokslinių tyrimų ir plėtros įstaigoje, gali būti paprašyta suprojektuoti lengvą, stiprią golfo lazdos galvutę. Jis atliks daugybę eksperimentų su įvairiais metalais, tokiais kaip titanas ir kobaltas, kad nustatytų patikimiausią gaminio medžiagą. Metalurgijos inžinieriai, turintys mechaninės inžinerijos patirties, taip pat gali dalyvauti faktiniuose prototipų kūrimo ir savo projektų bandymo etapuose.
Profesionalai, dirbantys metalurgijos inžinieriais aviacijos, laivų statybos ir automobilių pramonėje, kuria saugesnes ir efektyvesnes metalines dalis įvairių tipų transporto priemonėms. Inžinieriai gali sukurti dujų bakus, variklio skyrius ir išmetimo sistemas, kurios būtų mažiau jautrios rūdijimui ir temperatūrai. Jie nustato, kaip padaryti automobilių ir lėktuvų kėbulus tvirtesnius, neprarandant funkcionalumo ir aerodinamikos. Kai kurie labai kvalifikuoti metalurgijos inžinieriai dirba vyriausybinėse ir karinėse kosmoso agentūrose kurdami produktus, kurie atlaikytų didelį karštį ir slėgį.
Norint gauti daugumą metalurgijos inžinieriaus darbo vietų, reikalingas chemijos ar mechanikos inžinerijos bakalauro laipsnis. Kai kurios kolegijos siūlo specializuotus medžiagų mokslo ir inžinerijos magistro laipsnius, kad būtų toliau ruošiami studentai įsidarbinti šioje srityje. Nauji darbuotojai paprastai keletą metų dirba vyresniųjų inžinierių moksliniais padėjėjais, kad įgytų praktinės patirties ir susipažintų su įvairiomis techninėmis ir administracinėmis pareigomis, susijusiomis su metalurgijos inžinieriaus darbais.