本书可分为三部分。第一部分是材料科学基础理论，主要讲述材料的性能、材料的微观结构、材料的凝固、金属的塑性变形与再结晶及铁碳合金相图。第二部分是热处理理论，主要讲述热处理原理及工艺方法。第三部分是常用的工程材料及材料的选用，主要讲述金属材料(碳钢和合金钢、铸铁、有色金属、高温合金)、非金属材料、模具用特殊材料，以及零件的选材。本书设置有“励志园地”专栏，配套有在线开放课程以及国家职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库课程的动画、教学视频等资源。