L’efficacité énergétique concerne beaucoup de domaines : transport, habitat et production industrielle. Cela passe souvent par une maîtrise des matériaux et de leur procédé d’élaboration. En effet des gains d’efficacité énergétique significatifs sont espérés pour la réalisation d’éléments de composants de l’Energie (sources, stockage, production,..) grâce à l’utilisation de matériaux plus performants.

Le champ d'optimisation des matériaux pour l'énergie est vaste. De l'allègment des matériau pour des dispositifs embarqués, en passant par l'utilisation de nanocatalyseurs à rendement élevé, on arrive à la tenue des matériaux en milieu à forte contrainte (par exemple tuyère de réacteur). 

Au delà des caractéristiques des matériaux, la maîtrise du procédé elle-même se révèle également importante, du point de vue industriel, pour minimiser le coût, souvent très lié à la quantité d'énergie consommée. Les actions de reconception de centrales hydrauliques de petite et moyenne puissance s’inscrivent également dans ce cadre : l’optimisation des rendements peut aujourd’hui être atteinte en tirant parti des outils de dimensionnement numérique les plus performants.