Kompozitai – tai medžiagos, sudarytos iš dviejų ar daugiau komponentų: matricos (vientiso komponento) ir intarpų (atsparesnių medžiagų). Matrica apgaubia intarpus, o intarpai sustiprina medžiagą, sustabdydami įtrūkimų plitimą. Pavyzdžiui, betonas yra kompozitas, kur cementas yra matrica, o smėlis ir žvyras – intarpai. Kompozitų naudojimas prasidėjo dar senovėje: į molio plytas buvo dedama smulkintų akmenų ar organinių medžiagų, kad jos mažiau trūkinėtų. Egipte ir Mesopotamijoje iš bitumine derva suklijuotų nendrių gamintos valtys – stiklo plastiko prototipas. XX a. viduryje sukurti boro plastikai, anglies pluošto kompozitai ir stiklo pluošto kompozitai, pasižymintys dideliu stiprumu ir mažesniu svoriu, palyginti su tradicinėmis medžiagomis, pavyzdžiui, plienu.

Kompozitai plačiai naudojami statybose dėl jų stiprumo, pastovumo, standumo ir mažesnio svorio, lyginant su tradicinėmis medžiagomis. Jie leidžia sumažinti pastatų svorį, naudoti mažesnio skerspjūvio konstrukcijas, pagerinti termoizoliacines ir akustines savybes bei atpiginti statybą. Pavyzdžiui, šiuolaikinių dangoraižių sienos, pagamintos iš kompozitų, yra daug lengvesnės nei senųjų pastatų mūro sienos. Lietuvoje iš kompozitų gaminamos termoizoliacinės medžiagos, denginių konstrukcijos, keramzitbetonio blokeliai (keramzitas, cementas ir vanduo). Kompozitai taip pat naudojami buityje (stalviršiai, plautuvės), stomatologijoje, avalynės ir audinių gamyboje, transporto priemonių (ypač lėktuvų) gamyboje, kur svarbu sumažinti masę.

Metalų mechaninės savybės, tokios kaip atsparumas deformacijoms, yra tiesiogiai susijusios su jų vidine sandara. Metalai sudaryti iš atomų, kurių išoriniai elektronai laisvai juda, sudarydami „elektronų jūrą“. Ši „jūra“ sąveikauja su teigiamais metalo jonais, sukurdama metališkąjį ryšį, kuris nėra kryptingas. Dėl to metalai yra kalūs ir tąsūs. Kietėjant išlydytam metalui, susidaro polikristalinė struktūra, sudaryta iš daugybės mažų kristalitų, orientuotų skirtingomis kryptimis. Kristalitų dydis ir sienelių savybės lemia metalo mechanines savybes. Apkrovos veikiami atomų sluoksniai juda vienas kito atžvilgiu, o polikristalinėje struktūroje kristalitų sienelės trukdo šiam judėjimui, mažindamos tąsumą. Monokristaluose, kur atomų sluoksniai tęsiasi per visą kristalą, judėjimas yra lengvesnis, todėl jie yra plastiškesni. Dislokacijos – kristalinės gardelės defektai, kur nutrūksta atomų sluoksnis – silpnina ryšius ir didina plastiškumą. Įterpiant kitų elementų atomų, galima sulėtinti dislokacijų plitimą ir sustiprinti metalą.