Las actividades de IMDEA-materiales están detalladas en el Programa Científico 2008-2011 
. Dicho programa contempla dos áreas de investigación principales:
- La primera, más aplicada y abarcando los intereses a medio plazo de las empresas asociadas al Instituto a través de alianzas estratégicas, está enmarcada en el ámbito del desarrollo de técnicas de fabricación, diseño y utilización de materiales estructurales avanzados para aplicaciones en la industria aeroespacial, automoción y de generación de energía. Estos intereses se centran principalmente en dos tipos de materiales, Aleaciones Metálicas Avanzadas y Materiales Compuestos Estructurales. En el programa científico se identifican los materiales clave y tecnologías de interés actual para las empresas, pero la experiencia, conocimientos, y equipamientos pueden ser fácilmente transferidos al desarrollo de investigación de materiales similares.
- La segunda, está centrada en tareas de investigación que se encuentran más cercanas a la frontera del conocimiento, las cuales darán apoyo a las actividades de la primera área y que proporcionarán un liderazgo tecnológico a largo plazo. Las actividades que se incluyen en esta segunda área son el desarrollo de materiales estructurales híbridos o materiales multifuncionales con diferentes escalas de integración, materiales inteligentes (a cuya función estructural se añade el uso de sensores y actuadores) materiales a la carta (incluyendo biomimética, optimización microestructural, auto-ensamblaje) como también la aplicación de sofisticadas técnicas de simulación (modelización de procesado de materiales, propiedades y fiabilidad en servicio) eliminando así la costosa estrategia de ensayo y error que hasta ahora venía siendo utilizada para el desarrollo de nuevos materiales.