Az anyagok már régóta léteznek, de az anyagtudományt a 20. század 60-as éveiben javasolták. 1957-ben, a szovjet mesterséges földműhold sikeres fellövése után az Egyesült Államok kormánya és a tudományos-technológiai körök megdöbbenve felismerték a fejlett anyagok jelentőségét a csúcstechnológia fejlődésében, így egyes egyetemeken több mint tíz anyagtudományi kutatóközpont jött létre, és azóta az anyagtudomány elnevezést is széles körben használják.
Az anyagtudomány kialakulása a tudomány és a technika fejlődésének eredménye. Ennek az az oka, hogy először is a szilárdtestfizika, a szervetlen kémia, a szerves kémia, a fizikai kémia és más tudományágak fejlődése, az anyag szerkezetének és fizikai tulajdonságainak mélyreható -tanulmányozása elősegítette az anyagok természetének tanulmányozását és megértését; ugyanakkor a kohászat, a kohászat, a kerámia és más, magukra az anyagokra vonatkozó kutatások is nagymértékben megerősödtek, így az anyagok előkészítése, szerkezete és tulajdonságai, valamint a köztük lévő összefüggések egyre mélyebbé váltak, ami viszonylag szilárd alapot teremtett az anyagtudomány kialakulásához. Másodszor, az anyagtudomány kifejezés megjelenése előtt a fémanyagok, a polimer anyagok és a kerámiaanyag-tudomány önmagukban-voltak, és sok hasonlóság van köztük, amelyek kölcsönös hivatkozásként használhatók e tudományág fejlődésének elősegítésére. Például a martenzites fázisátalakítást eredetileg metallológusok javasolták, és széles körben használják elméleti alapként az acél hőkezeléséhez. A martenzites fázisátalakulás jelenségét azonban a cirkónium-oxid kerámia anyagokban is megtalálták, és a kerámia edzésének hatékony eszközeként használják. Harmadszor, sok hasonlóság van a különböző anyagok kutatási berendezései és gyártási módszerei között. Bár a különböző típusú anyagok saját speciális vizsgálóberendezéssel és gyártóberendezéssel rendelkeznek, több azonos vagy hasonló, például mikroszkóp, elektronmikroszkóp, felületvizsgáló, valamint fizikai és mechanikai tulajdonságokat vizsgáló berendezés. Az anyagok előállítása során számos feldolgozóegység is univerzális. A kutató- és gyártóberendezések általánossá tétele nem csak pénzt takarít meg, de ami még fontosabb, inspirál és tanul egymástól, valamint felgyorsítja az anyagok fejlesztését. Negyedszer, a tudomány és a technológia fejlődéséhez különböző típusú anyagokra van szükség, hogy helyettesítsék egymást, és teljes mértékben kihasználják a különféle anyagok előnyeit, hogy elérjék az anyagok legjobb felhasználásának célját. A fémek, a polimerek és a szervetlen nem{13}}fémes anyagok tudományágai hosszú ideje elkülönültek egymástól, és saját rendszerük van. Egymás meg nem értése miatt a fémanyagok használatához szokottnak nem jut eszébe polimer anyagokat használni, sőt, ha szeretné is használni, nem sokat tud róluk és nem is mer kérdezni. Ellenkezőleg, aki hozzászokott a polimer anyagok használatához, nem akar fémet vagy kerámiát használni. Ezért a tudomány és a technika fejlődése új követelményeket támaszt az anyagokkal szemben, ami elősegítette az anyagtudomány kialakulását. Ötödször, a kompozit anyagok fejlődése szervesen összekapcsolja a különféle anyagokat. A kompozitok a legtöbb esetben különböző típusú anyagok kombinációi, és az anyagtudomány tanulmányozása révén mélyebben megismerhetjük a különböző típusú anyagokat, így biztosítva a szükséges alapot a kompozit anyagok fejlesztéséhez.