Substratas yra apatinė medžiaga arba medžiagos sluoksnis, ant kurio atliekamos kitos medžiagos ar procesai. Tai gali apimti bet ką – nuo žemės ūkyje esančių podirvio paviršių, ant kurių auginami augalai, iki silicio puslaidininkių sluoksnių, naudojamų kaip elektros grandinių, ląstelių ar kitų biologinių terpių, kuriose veikia fermentai, kūrimo pagrindas. Terminas substratas dažnai vartojamas medicinoje ir mikroschemų gamyboje, tačiau jis taip pat būdingas geologijai ir kitiems gamtos procesams.
Silicio substratas, be jokios abejonės, yra viena iš sudėtingiausių sintetinių struktūrų, pagamintų mikrometro ir nanometrų skalėje. Mikroschemos ir saulės elementų konstrukcijose naudojami keli horizontalūs sluoksniai, o 2011 m. įprasta mikroschema turi kelis funkcinius substratus arba sluoksnių virš jų pagrindus. Puslaidininkinė medžiaga prasideda nuo įrenginio tranzistorių sluoksnio, kurį papildo sujungimo sluoksnis iki įrenginio sluoksnio virš jo. Tarp šių sekcijų dedami ir izoliaciniai, ir metalizavimo pagrindo sluoksniai, taip pat surišimo sluoksniai, kad visa konstrukcija išliktų kartu ir funkcionali. Tarpusavyje susietų horizontalių ir vertikalių sluoksnių tyrimai, sukuriantys trimatę mikroschemą kubo pavidalu, yra kitas žingsnis į priekį didinant atmintį ir apdorojimo greitį.
Priešingai nei grandinės gamyba, fermento substratas jau yra natūrali trimatė forma. Fermentai yra baltymų molekulės, kurios biochemijoje veikia kaip katalizatoriai. Nikotinamido adenino dinukleotidas (NADH) yra vitamino B3 kofermento, kuris žmogaus organizme prisitvirtina prie ląstelės substrato, pavyzdys. Tada fermentas pakeičia aktyvią substrato vietą, kurioje jis jungiasi, ir ši substrato dalis išsiskiria kaip reakcijos produktas. Kadangi pats fermentas proceso metu nepakeičiamas, jis vėliau juda į kitas vietas, kad galėtų tęsti esmines reakcijas, tokias kaip ląstelių kvėpavimas ir energijos gamyba organizme.
Geologiniai procesai substratais dažnai vadinami ir žemės plutos amžiaus bei sudėties nustatymo metodu. Apatiniai uolienų telkinių sluoksniai, dažnai vadinami sluoksniais, laikomi senesniais ir dažnai juose yra ankstyvų suakmenėjusių gyvybės Žemėje pavyzdžių, jei jie buvo nusodinti horizontaliai ir neapvirsti dėl klimato poveikio. Panašūs tyrimai, atliekami tiriant gilius Antarktidos ledo lakštų sluoksnius, naudojami siekiant nustatyti atmosferos sandarą tolimoje praeityje per ledo substratuose įstrigusias dujas, taip pat ledynmečio laikotarpius Žemės klimato istorijoje. Susiję procesai naudojami analizuojant viršutinių 6 colių (15.24 centimetrų) dirvožemio substratų maistines medžiagas, vandens sulaikymą, sulaikytą orą ir t. t., siekiant nustatyti dirvožemio derlingumą optimaliam pasėlių augimui.