Monet materiaalit ovat kautta aikain olleet toiminnallisia. Nyt materiaaleihin on tulossa myös yhä enemmän mukautuvia tai älykkäitä piirteitä. Adaptiiviset materiaalit parhaimmillaan voivat aistia ympäristöään, ilmoittaa siinä tapahtuvista muutoksista ja mukautua näihin muutoksiin. Ne voivat toimia siten esimerkiksi antureina tai liikettä tuottavina osina (aktuaattoreina). Materiaalien funktionalisointiin käytetään yhä useammin myös nanoteknologiaa.