通常包括人工晶體、陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料等。其中，陶瓷一詞隨著(zhù)制備工藝相近的新型無(wú)機非金屬材料的不斷出現，其基本概念和科學(xué)內容不斷得到擴大和延伸。廣義的陶瓷概念已與無(wú)機非金屬材料的含義相同。無(wú)機非金屬材料與金屬材料和有機高分子材料共同構成了完整的人工材料體系（區別于天然材料）。

公元前6000～前5000年，中國發(fā)明了原始陶器。中國商代（約前17世紀初至前11世紀）有了原始瓷器，并出現了上釉陶器。公元200年（東漢時(shí)期）的青瓷是已知發(fā)現最早的瓷器。陶器的出現促進(jìn)了人類(lèi)進(jìn)入金屬時(shí)代。中國夏代煉銅用的陶質(zhì)煉堝是已知最早的耐火材料。鐵的熔煉溫度遠高于銅，故鐵器時(shí)代的耐火材料相應地也有很大發(fā)展。18世紀以后，鋼鐵工業(yè)的興起，促進(jìn)耐火材料向多品種、耐高溫、耐腐蝕方向發(fā)展。玻璃制品亦有非常悠久的歷史。距今5000～6000年前的古埃及文物中即發(fā)現有綠色玻璃珠飾品，中國白色玻璃珠亦有近3000年的歷史。公元初期羅馬已能生產(chǎn)多種形狀的玻璃制品。1000～1200年間，玻璃制造技術(shù)趨于成熟，意大利的威尼斯成為玻璃工業(yè)中心。17世紀以來(lái)，由于用工業(yè)純堿代替天然草木灰與硅石、石灰石等礦物原料生產(chǎn)鈉鈣硅酸鹽玻璃，各種日用玻璃和技術(shù)玻璃迅速進(jìn)入普通家庭、建筑物和工業(yè)領(lǐng)域。在距今5000～6000年的古代建筑中已使用石灰和石膏等氣硬性膠凝材料。公元初期有了水硬性石灰和火山灰膠凝材料。1700年以后制成水硬性石灰和羅馬水泥。但是用人工方法合成硅酸鹽水泥制品還只有100多年的歷史。1824年，英國人J.阿斯普?。ˋspdin）發(fā)明用硅酸鹽礦物和石灰原料經(jīng)高溫煅燒制成波特蘭水泥（又稱(chēng)硅酸鹽水泥），從而開(kāi)始了高強度水硬性膠凝材料的新紀元。上述陶瓷、耐火材料、玻璃、水泥等的主要成分均為硅酸鹽，因而長(cháng)期以來(lái)，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界將其稱(chēng)為硅酸鹽材料。18世紀工業(yè)革命以后，隨著(zhù)建筑、機械、鋼鐵等近代工業(yè)的興起，無(wú)機非金屬材料發(fā)展迅猛，出現了電瓷、化工陶瓷、金屬陶瓷、平板玻璃、化學(xué)儀器玻璃、光學(xué)玻璃、平爐和轉爐用的耐火材料和快硬早強等性能優(yōu)異的水泥。發(fā)展了研磨材料、碳素及石墨制品、鑄石等。20世紀中期以后，隨著(zhù)微電子、航天、能源、計算機、激光、通信、光電子、傳感、紅外、生物醫學(xué)和環(huán)境保護等新技術(shù)的興起，促進(jìn)了先進(jìn)無(wú)機非金屬材料的發(fā)展。其在化學(xué)組成上遠遠超出了硅酸鹽材料范圍，擴展到了其他氧化物、氮化物、硼化物、碳化物、硫系化合物和鈦酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽等無(wú)機化合物。已有相當一些在其組成中已完全不含氧化硅，如剛玉瓷、鎂質(zhì)耐火材料、磷酸鹽和硼酸鹽光學(xué)玻璃等。而且在一些制品（如氧化鋯陶瓷）的組成中，氧化硅反倒成為有害的雜質(zhì)而必須嚴格控制。

在國際上因陶瓷歷史悠久，且應用廣泛，內部顯微結構涵蓋了各種無(wú)機非金屬材料結構，因此常用廣義的陶瓷表示無(wú)機非金屬材料。 21世紀，航天、航空、能源、信息、生物醫學(xué)和環(huán)境保護等技術(shù)的發(fā)展，又對無(wú)機非金屬材料的性能和功能提出了新的要求，同時(shí)，無(wú)機非金屬材料的技術(shù)水平對這些技術(shù)的發(fā)展也具有決定性的影響。與有機高分子材料和金屬材料相比，無(wú)機非金屬材料在耐高溫、耐磨損、高硬度、抗氧化、光學(xué)與電學(xué)性能、高溫穩定性等方面具有優(yōu)勢，是高性能發(fā)動(dòng)機、高速飛行器、大功率集成電路、高功率微波器件、大功率激光器、儲能電池、核反應堆、新型光源、高溫凈化器、輕量化透明防彈、紅外窗口等材料的發(fā)展基礎和制約瓶頸。材料科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)從宏觀(guān)走進(jìn)微觀(guān)，從定性描述走進(jìn)定量描述。隨著(zhù)超級計算機、人工智能的普及，大數據技術(shù)的發(fā)展，無(wú)機非金屬材料的研究和制備方式也將發(fā)生革命性的變化。數字化技術(shù)將貫穿于材料的分子結構、微觀(guān)結構的設計，實(shí)驗、工程放大和生產(chǎn)的全部過(guò)程，材料的研制速度顯著(zhù)加快，復雜部件制造、個(gè)性化制造、材料制備的可控性水平大幅提升。材料基因組工程、自動(dòng)化實(shí)驗、三維打印技術(shù)等正是圍繞這一技術(shù)發(fā)展趨勢而開(kāi)展的研究和探索。隨著(zhù)石墨烯、納米碳管、介孔材料、超材料等新結構、新材料不斷涌現，材料性能也將發(fā)生革命性的提升。

在晶體結構上，無(wú)機非金屬材料的元素間結合主要通過(guò)離子鍵、共價(jià)鍵或離子-共價(jià)混合鍵相連接。這些化學(xué)鍵的特點(diǎn)是高的鍵能、鍵強，它們賦予這一大類(lèi)材料以高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性，以及透光性、鐵電性、鐵磁性和壓電性。水泥在膠凝性能上，玻璃在光學(xué)性能上，結構陶瓷在耐磨損耐蝕性能上，功能材料在電學(xué)性能上，耐火材料在防熱隔熱性能上都有其優(yōu)異的特性，為金屬材料和高分子材料所不及。但與金屬材料相比，斷裂韌性低、缺少延展性，屬于脆性材料。與高分子材料相比，密度較大，制造工藝較復雜。 無(wú)機非金屬材料科學(xué)與工程學(xué)科主要研究無(wú)機非金屬材料的合成與制備、組成與結構、性能和使用效能之間的關(guān)系與規律。材料的使用效能是材料科學(xué)與工程所追求的最終目標，而且在很大程度上代表這一學(xué)科的發(fā)展水平。