Le proprietà dei materiali indicano principalmente quali caratteristiche hanno i vari materiali e servono a dare indicazioni a progettisti, tecnici e ingegneri per decidere in quali campi sono utilizzabili e in quali meno. Ad esempio non è possibile fare un motore in plastica altrimenti subito fonderebbe o tantomeno non è possibile fare un aereo in piombo perché sarebbe troppo pesante per volare. 

Indicativamente le proprietà dei materiali si dividono in quattro gruppi: 

• Proprietà fisiche 
• Proprietà chimiche strutturali 
• Proprietà meccaniche 
• Proprietà tecnologiche

Proprietà fisiche

Le proprietà fisiche indicano come un materiale si presenta ai cinque sensi. Le principali proprietà fisiche sono: 

• Densità
• Capacità termica
• Conducibilità termica ed elettrica 
• Temperatura di fusione 

Densità

La densità indica la quantità di massa contenuta nell'unità di volume. Facendo riferimento al sistema internazionale la massa si misura in chilogrammi [kg] mentre il volume in metri cubi [m]. Essendo il metro cubo un valore troppo elevato preferisco utilizzare il decimetro cubo in quanto è una dimensione più realistica e rende meglio l'idea della differenza tra i vari materiali.

Per capire il significato di questa grandezza pensate ad può recipiente come ad esempio una bottiglia di acqua da un litro ( ovvero 1 dm3). Quando questa è piena di acqua avrà una massa di un chilogrammo in quanto la densità dell'acqua è proprio 1 kg/dm3. Se la svuotiamo il contenuto invece sarà di un grammo perché sarà piena di aria. Infatti la densità dell'aria vale 1g/dm3. Se ora la riempiamo di polvere di ferro questa bottiglia avrà una di 7,8 kg in quanto la densità del ferro vale 7,8 kg/dm3.

Capacità termica

La capacità termica indica la quantità di calore [Joule] da fornire ad un corpo per fare aumentare la sua temperatura di un Kelvin [K].

Siccome il corpo può avere diverse dimensioni, per essere più precisi di fa riferimento ad un corpo di massa 1 kg. In questo caso si parla di capacita termica massica: indica la quantità di calore [Joule] da fornire ad un corpo di massa 1 [kg] per fare aumentare la sua temperatura di un Kelvin [K].

Ad esempio per fare aumentare la temperatura ad un kg  di acqua di 1 K bisogna fornire 4186 Joule. La sua capacità termica massica vale 4186 [kJ/kg K]

Per il ferro che ha una capacità termica massica di 450[J/kg K] bisogna fornire 450 J per ogni kg di materiale per fare aumentare la temperatura di un Kelvin.

Conducibilità termica ed elettrica

La conducibilità indica la capacità di un materiale di lasciarsi attraversare da una determinata energia. 

Facendo riferimento alla conducibilità termica l'energia in questione ovviamente è l'energia termica ovvero il calore, mentre per la conducibilità elettrica di fa riferimento all'energia elettrica. 

In base al comportamento il materiale può essere distinto in condutture se oppone poca resistenza oppure isolante di oppone una grande resistenza. Un esempio di conduttore sono i metalli ( rame, alluminio, oro, ferro,. ) mentre esempi di isolanti sono le plastiche, gomma e legno.

Temperatura di fusione