Materjaliteaduse inseneri peamine ülesanne on omandada teadmisi sellistes valdkondades nagu füüsika, keemia ja kristallograafia ning rakendada neid teadmisi praktilistes rakendustes, nagu masinate, hoonete või uute ainevormide ehitamine. Materjaliteaduse inseneri valdkond on lai, valdkondadevaheline valdkond, mis täidab kaasaegses tööstusmaailmas palju funktsioone. Materjaliteadlased ise võivad keskenduda ainult aine omaduste teoreetilisele olemusele. Nende ülesanne on avastada need omadused ja kuidas nende füüsiline koostoime kohalikest tingimustest olenevalt muutub. Insenerid keskenduvad aga sellele, mida saab teha teaduse loodud materjalide teadmiste kogumiga.
Materjaliteaduse insener töötab projektide kallal, mis hõlmavad paljusid füüsikateadusi ja mõnda bioteadust. Seetõttu peab tema haridus hõlmama paljusid erialasid. Ei ole haruldane leida selle valdkonna teadlasi, kellel on mitu kraadi, sageli füüsikas või keemias ja mõnes vormis inseneriteaduses, kellel on kogemusi ka geneetika või mikrobioloogia vallas. Peamised tööstusharud, kus materjaliteaduse inseneri järele on jätkuvalt suur nõudlus, on meditsiin; kosmose-, sõjalised ja energiarakendused; ja mikroprotsessorite projekteerimine. See võib tähendada, et materjaliteaduse insener töötaks sellistes erinevates valdkondades nagu naftauuringud, vähiravi, sildade ehitamine või lennukite projekteerimine.
Materjaliteaduse insenerile on avatud lai valik võimalusi. Valdkond keskendus traditsiooniliselt materjalide teadmiste rakendamisele alates metallurgia, keraamika ja polümeeride uurimisest kuni traditsiooniliste ehitusmeetoditeni. Materjaliuuringud on nüüd ühendatud inseneri edusammudega varem ennekuulmatutel viisidel. Materjaliteaduse insener võib teha koostööd farmakoloogiaettevõttega, et töötada välja sihipärased ravimite manustamisseadmed kasvajarakkude jaoks, sõjaväeorganisatsiooniga iseparanevate raudrüüde väljatöötamiseks või rõivatootjaga, et töötada välja plekke mitteläbilaskev materjal. Kõik need rakendused on võimaldanud materjaliteaduse insenerid ja tõenäoliselt töötatakse välja palju rohkem.
Materjaliteaduse inseneri jaoks on üks silmapaistvamaid valdkondi nanotehnoloogia uurimis- ja arendustegevus. Nanotehnoloogia on ka valdkondadevaheline valdkond, mis on seotud materjalide ja masinate projekteerimisega vähemalt ühes mõõtmes, nagu laius või pikkus, kuni 100 nanomeetrit. Nanomeeter on ühe miljardi meetri pikkune. Nanotehnoloogiaga seotud suuruse illustreerimiseks on inimese keskmise punavereliblede läbimõõt tavaliselt umbes 100 nanomeetrit.