设计者和工程师通常对材料在受载下或是在磁场的特性，，他们为什么会有这样的性能感兴趣。设计者更清楚地了解材料的性能以及他们表现出物理和机械性能的原因。他们就能越快越准确地为给定的设计选择合适的材料，一般地才材料的属性是在给定的条件下根据标准方法所进行的标准测试中获得的测量值，在工程材料中载荷实际上是机械或物理载荷。
这个性能能在手册中查到，或者对新材料，他们的性能则由厂家提供，一般地，这些列表的指示仅适用于室温条件下，当实际工作条件在冰点以下或是温度升高时，则需要更多的性能指标。
相对于非结构的敏感性，材料的性能有时候称为结构敏感性，在这种情况下，非结构敏感性包括传统的物理性能；导电性，导热性，比热，密度，磁性和光学特性，结构敏感性包括拉伸强度和屈服强度，硬度以及抗冲击性，抗蠕性，抗疲劳性，考虑到一些资料指出硬度不是一种真正的机械性能，因为他随着压头特性的变化而变化，因此它是一种技术性测试，众所周知，其他机械性能与载荷大小，温度，冲击测试下凹槽的几何形状无光。在这种意义上，所有对材料性能的机械测试都是技术性测试。此外，因为报到出来的材料性能的测试值是统计的平均值，所以商业材料通常是有偏离给定报道值+-5%或者更大的公差大带。
在固态情况下，材料可以分成金属，复合物，陶器以及复合材料。任何特定的材料可以通过他们承受外力时的表现来描述。因此当他们在已知方向，大小，速度和环境的条件下受载时，最终所得到得性能就称为机械性能。
材料的内部结构和工作性能之间存在着复杂的内在联系，机械性能比如，屈服强度，冲击强度，硬度，抗蠕性，和抗疲劳性是强的结构敏感性，即他们取结于原子在晶格中的排列以及排列中的缺陷，然而物理性能则是弱的结构敏感性，这些物理性能包括电的，热的，磁的和光学性能并且部分取决于结构，例如，金属的抵抗性随着冷却量的增加而增加。物理性能主要取决于组成结构键的原子的多与少以及他们的有效性和迁移性。在电子高速移动的导体和没有自由电子的绝缘体之间，精密控制原子构造就产生了能有计划限制电子迁移的半导体。
同样地，固态光学器件的发展，在研究材料一般结构时，人们把他分为三组，第一，原子结构，电子排列，结合力以及原子的排列，第二材料的物理性能包括，导电，导热性，比热和磁性。第三，他们宏观的性能比如受载下的机械性能，可以用晶格结构上的杂志的缺陷，以及更改这些性能的方法来解释。
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