Poczynając od eksperymentu, poprzez identyfikację zjawisk zachodzących w materiałach na poziomie atomowym, opis fizyki tych zjawisk a następnie modelowanie matematyczne, budowę wieloskalowych modeli konstytutywnych oraz stosownych algorytmów numerycznych, kończąc na nowoczesnych zastosowaniach połączonych z inżynierią materiałową. Mechanika Materiałów ma do odegrania istotną rolę w rozwoju bliskich związków między współczesną Mechaniką i Nauką o Materiałach.

biomateriały, nanomateriały, materiały wieloskładnikowe i wielofazowe, materiały z pamięcią kształtu, materiały intermetaliczne, materiały nadprzewodzące, materiały o strukturze gradientowej, materiały o programowanej mikrostrukturze, tzw. materiały inteligentne, kompozyty o osnowie metalowej, polimerowej lub ceramicznej, kompozyty węglowe, materiały polimerowe etc.

energetykę (klasyczną, jądrową, procesy fuzji), lotnictwo i astronautykę, budowę nowoczesnych instrumentów naukowych (np. akceleratory cząstek elementarnych) , medycynę (implanty) i wiele innych dziedzin. Warto zwrócić uwagę na potrzeby jakie w dziedzinie badań i opisu ultranowoczesnych materiałów generują duże projekty międzynarodowe, takie jak LHC, ITER, FAIR etc.