Kiekviena visatos medžiaga yra tam tikra struktūra. Medžiagų mokslininkas tiria šią struktūrą, kad gautų naujos informacijos apie tai, kaip kurti naujas medžiagas. Iš esmės medžiagų mokslininkas yra asmuo, ieškantis naujų žinių apie medžiagas. Pavyzdžiui, 2009 m. liepos mėn. Stanfordo medžiagų mokslo institutas atrado naują medžiagą, panašią į silicį, bet geresnę. Eksperimentuodami su įvairiomis cheminėmis medžiagomis ir medžiagomis mokslininkai gali nustatyti, kaip naujos medžiagos gali būti naudojamos pasaulio gerinimui.
Daugumą dalykų, kuriuos žmonės naudoja kasdieniame gyvenime, pavyzdžiui, muilą, batus, makiažą, puodelius, talpyklas ir daug daugiau, sukūrė medžiagų mokslininkas. Mokslininkai labiausiai žinomi dėl vaidmens, kurį jie atlieka kuriant pakavimo medžiagas. Pagrindinis medžiagų mokslininko tikslas – suprasti senas medžiagas, kad būtų galima sukurti naujas medžiagas, pasižyminčias geresnėmis savybėmis. Sukurtos medžiagos gali būti tokios paprastos kaip kosmetika arba sudėtingesnės, pavyzdžiui, kompiuterio lustas. Medžiagų mokslininkai tiria platų produktų ir technologijų asortimentą ir dirba su įvairiomis įmonėmis kurdami naujas medžiagas.
Medžiagų mokslininkai dažnai tyrinėja medžiagos sudėtį ir struktūrą, kad sukurtų naujus dalykus. Be naujų kūrinių, mokslininkas taip pat ras būdų, kaip patobulinti jau esamas medžiagas. Mokymasis sustiprinti medžiagą, kad viskas būtų tvaresnė, taip pat yra medžiagų mokslininkų pareiga. Būtent medžiagų mokslininkai atrado, kaip suakmeninti medieną, kad ji būtų atsparesnė kenkėjams, o būtent jie daro žmogaus sukurtas medžiagas lengvesnes, kietesnes, tvirtesnes ir patvaresnes.
Medžiagų mokslas dažnai yra labai susijęs su aplinkos tyrimais ir turi tikslą sukurti tvarumą ir sumažinti atliekų kiekį pasaulyje. Dauguma medžiagų mokslininkų dirba gamybos įmonėse, gaminančiose organines chemines medžiagas, dažus, trąšas, sintetines medžiagas, plastiką ir daug daugiau. Mokslas reikalauja studijuoti chemiją, taikomąją fiziką ir įvairias inžinerijos rūšis, todėl daugeliu atvejų medžiagų mokslininkai turi specialų fizikos ar chemijos laipsnį.
Kartais medžiagų mokslininkas panaudos naujas žinias, kad pagerintų dažus, klijus, sintetinį pluoštą ir tūkstančius kitų kasdienių gaminių. Pagrindinis medžiagų mokslininko tikslas yra tobulinti dabartines medžiagas, kurios šiandien yra prieinamos, taip pat sumažinti taršą ir energiją. Tikimės, kad medžiagų mokslininkai ateityje atliks vaidmenį tausojant aplinką nuo neigiamo didžiulio atliekų kiekio poveikio, kurdami geresnes medžiagas.