La spécialité Matériaux s'adresse aux étudiants désirant acquérir une formation de haut niveau dans le domaine de la Physique des Matériaux. Un des points fors de cette formation réside dans son ancrage avec l'important potentiel de recherche présent à Lille dans ce domaine (Institut Chevreul (Unité Matériaux et Transformation notamment), IEMN (EPhONI),...). Cet important réseau de laboratoire lui offre des possibilités de parcours variés, multidisciplinaires, ouverts sur des secteurs scientifiques et industriels très divers. Cette variété s'exprime en particulier au niveau des stages.
Le parcours intitulé "Recherche - Matériaux" représente cette variété. Il offre de nombreuses possibilités d’initiation à la recherche ou tout simplement de formation par la recherche. Elle s’effectue sous forme d’un stage de longue durée (environ 5 mois) au sein d’une équipe de recherche (en laboratoire ou en entreprise), avec un tutorat individuel assuré par un chercheur confirmé.