L'ouvrage est un exposé progressif très précis des propriétés et des comportements comparés des trois grandes familles de matériaux : métaux et alliages, céramiques et verres, polymères.
Il montre clairement comment leurs propriétés macroscopiques découlent de leur structure microscopique, à une échelle parfois inférieure au nanomètre. Une première partie explique la cohésion de la matière et les agencements des structures allant de l'ordre cristallin à l'état vitreux. Puis, l'étude des transitions de phase met en évidence, selon les lois de la thermodynamique, les changements subis lors de l'élaboration, de la mise en oeuvre ou même de l'utilisation.
Enfin, découlant de ces deux premières parties, l'étude des propriétés mécaniques (statiques et dynamiques) aboutit aux lois de comportement des trois classes de matériaux, lois qui traduisent leur réponse à une sollicitation mécanique, en tenant compte des influences du temps, de la température (fluage) et de l'endommagement progressif (fatigue). L'exposé est illustré par de nombreux exemples. Il est conforté par des exercices avec solution, qui contribueront efficacement à l'assimilation des connaissances fondamentales en science des matériaux.