本書主要介紹材料科學的基礎理論，以材料的結構為核心，以結構與成分、工藝、性能和應用的關系為主線，內容包括金屬、陶瓷、高分子三大類材料的微觀結構及其形成的基礎理論。本書分為上、下兩篇，共十章。上篇是材料的結構，包括：原子結構與結合鍵、晶體學基礎、晶體結構、晶體缺陷、非晶與準晶結構；下篇是相圖與相變，包括：相圖、固體中的擴散、凝固與結晶、燒結與聚合、固態(tài)相變。