Metallurgiainsenerid uurivad erinevat tüüpi metallimaake ja -sulameid, et kujundada tugevamaid, kergemaid ja mitmekülgsemaid tooteid ja seadmeid. Mõned insenerid on spetsialiseerunud ekstraheerimismetallurgiale, mis hõlmab tõhusamate protseduuride väljatöötamist kasutatava metalli maagist eemaldamiseks. Teised praktiseerivad füüsilist metallurgiat, mis hõlmab uute toodete leiutamist ja olemasolevate tootmistehnikate täiustamist. Metallurgiainseneride töökohti leidub paljudes erinevates kohtades, sealhulgas tootmisettevõtetes, terasetehastes, rafineerimistehastes ning uurimis- ja arenduslaborites.
Paljud metallurgiainseneride töökohad hõlmavad masinate, seadmete ja protsesside projekteerimist metalli kaevandamiseks toormaagidest. Rafineerimistehastes ja tootmisettevõtetes töötavad insenerid katsetavad erinevaid väikesemahulisi protseduure, et eraldada puhtad metallielemendid jäätmematerjalist. Nad kavandavad purustamis-, jahvatus- ja sõelumismasinaid ning töötavad välja tõhusamaid keemilise ekstraheerimise meetodeid. Paljud spetsialistid on spetsialiseerunud leostamisprotseduuride täiustamisele, mis hõlmavad toormaakide jäätmematerjalide lahustamist, et saada kasutatavat metalli. Mõned kaevandamisinsenerid töötavad kohapeal kaevandamistöödel, et aidata kindlaks teha parimad meetodid maagimaardlate kaevandamiseks ja kogumiseks.
Füüsikalised metallurgiainsenerid uurivad metalliliste elementide keemilisi ja füüsikalisi omadusi. Nad katsetavad erinevat tüüpi metallide ja sulamitega, et teha kindlaks, millised neist sobivad konkreetseks kasutuseks kõige paremini. Näiteks metallurgiainseneril, kes töötab uurimis- ja arendusasutuses, võidakse paluda kujundada kerge ja tugev golfikepi pea. Ta viiks läbi rea katseid erinevate metallidega, nagu titaan ja koobalt, et määrata toote jaoks kõige usaldusväärsem materjal. Masinaehituse kogemusega metallurgiainsenerid võivad osaleda ka tegelike prototüüpide ehitamise ja oma disainilahenduste katsetamisetappides.
Spetsialistid, kes töötavad metallurgiainseneridena lennunduses, laevaehituses ja autotööstuses, töötavad välja ohutumaid ja tõhusamaid metallosi erinevat tüüpi sõidukite jaoks. Insenerid võivad kavandada gaasipaagid, mootoriruumid ja väljalaskesüsteemid, mis on vähem rooste- ja temperatuuritundlikud. Need määravad kindlaks, kuidas muuta autode ja lennukite kered tugevamaks ilma funktsionaalsust ja aerodünaamikat ohverdamata. Mõned väga kvalifitseeritud metallurgiainsenerid töötavad valitsusasutustes ja sõjalistes kosmoseagentuurides, et luua tooteid, mis taluvad äärmist kuumust ja survet.
Enamiku metallurgiainseneride töökohtade saamiseks on vaja bakalaureusekraadi keemia- või masinaehituses. Mõned kolledžid pakuvad materjaliteaduse ja inseneriteaduse erialaseid magistrikraadi, et valmistada õpilasi edasi sellel alal töötamiseks. Uued töötajad töötavad tavaliselt mitu aastat vaneminseneride uurimisassistentidena, et omandada praktilisi kogemusi ning tutvuda metallurgiainseneride tööga seotud erinevate tehniliste ja haldusülesannetega.