美国材料科学与工程专业方向可按多种方法进行分类。按物理化学属性分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。按用途分为电子材料、宇航材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。实际应用中又常分为结构材料和功能材料。
美国材料科学与工程专业方向
【金属材料】
金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基础的合金。通过对金属材料制备工艺及其原理的探索，将研究成果直接应用于现实生产是这一学科的主要目的。美国排名较高的学校一般要求GPA达到3.2左右，每个排名档次的学校对TOEFL和GRE成绩有着不同的要求。比如排名前30的学校，需要IBT 105左右，GRE 1350左右，Research Experiences和Internship尽量丰富;排名50-70的学校，需要IBT 90左右，GRE 1250左右，Research Experiences和Internship较为丰富;而100-120档次的学校，需要IBT 80左右，GRE 1200左右，Research Experiences和Internship有一定的实验经历就可以(这些主要是针对本科生)。这个专业方向申请的人数相对于无机材料不算多，所以竞争相对小一些，奖学金得到的几率则与自身的条件挂钩。关于未来的就业方向，大多数人会选择继续深入做研究类工作。
【无机非金属材料】
无机非金属材料是三大基础材料之一，包括结构陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷，耐火材料、玻璃、水泥等。研究内容主要包括固体电解质材料的制备，结构和性能研究;结构陶瓷的制备，组织结构和性能的研究;磁性材料、电性材料、压电陶瓷、半导体陶瓷等功能材料的制备和研究;古陶瓷和日用陶瓷的研究和开发。高温陶瓷、耐火材料的制备和开发等。在申请过程中，一般来说GPA至少要达到3.0，对于申请不同学位，硕士或博士(硕博PhD)，每个学校可能会对申请者的GPA有不同要求。美国排名前30的学校， 通常要求IBT 100以上，GRE 总分1300以上，对verbal都会有单项要求，Research Experiences和Internship必须有一定的含金量;排名50-70的学校，IBT 90以上，GRE 总分1200以上，部分学校对verbal单项也是有要求，Research Experiences和Internship需尽量多的参与和自己专业相关的项目;排名100-120等级的学校，IBT至少80以上，GRE至少1150以上，Research Experiences和Internship有会对申请有一定促进作用，不同等级的学校在要求上会有所不同。这个专业申请的人数相对于申请金属材料的人略多一点，目前该专业就业状况供求基本平衡，但在从事更高层次的材料人才却严重短缺，因此总体来讲还是有很大的施展才华的空间。对于申请PHD的学生，争取能够发表PAPER，对申请也会有很大帮助。对于部分硬件条件一般的，可以在软件背景上来提升，弥补硬件的差距。对于本科生申请，GPA，GT成绩比较重要。
【高分子材料】
高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，高分子材料已广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑等各个领域。研究内容包括活性聚合、新材料的合成与开发、聚合物结构与性能、反应性加工、先进复合材料及应用、超细材料及纳米材料、生物材料、新型功能材料、化学建材和化学纤维等。由于高分子材料发展十分迅速，所以申请这个专业的人数也稍微偏多，竞争相对激烈。在就业方面可以从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作，就业前景很不错。所以美国大学的录取要求相对别的专业都会有所提高。一般来说需要物理或者化学以及跟高分子交叉的专业背景，GPA至少达到3.4以上，GRE平均分：Q>760， TOEFL平均分>88(美国牛校会比平均分高)，在申请过程中才会有一定的竞争力。申请高分子材料PHD的学生，如果已拿到MASTER学位，申请中美国大学看重Research Experiences和Internship，多于看申请者硬件条件，所以硬件条件一般的学生可以在Research Experiences和Internship以及PAPER上多下功夫。本科生如果要申请PHD学位，既要在保证硬件条件很好的情况下，尽可能的去多做项目，多进实验室，为自己的RESUME积累素材。关于奖学金，PHD的拿奖率大于MASTER，虽然学习时间会比较长，但是这个专业的回报率还是比较高的。
【电子信息材料】
电子信息材料是材料科学与当今信息时代重要的交叉学科之一，与当今世界迅速发展的信息技术密切相关，有着极其广阔的发展前景。专业方向指在微电子、光电子技术等领域中所用的材料，主要包括半导体微电子材料;光电子材料，电子陶瓷材料，磁性材料;光纤通信材料，存储材料;压电晶体与薄膜材料，绿色电池材料等。其研究内容非常广泛，包含了柔性晶体管、光子晶体等宽带半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料以及各种纳米电子材料等。电子信息材料是现在材料科学中最大的热门，所以申请人数也是最多的，竞争也就最为激烈。此专业发展非常迅速，尤其以半导体产业的发展为例，所以就业前景一片光明。因此申请难度也是最大的，不管是从硬件条件和软件条件都有很高的要求，申请者需要具备很强的背景。同时具备系统的材料物理学理论基础和熟练的实验技能，有扎实的数学、物理、外语、电子学和计算机科学基础。
通过上面对美国材料科学与工程专业方向的解读，相信对于很多计划申请美国研究生的学生可以参考上面的信息来提前做好申请美国研究生的准备和规划。