材料学实验室由材料物理性能实验室和材料力学性能实验室等组成。

实验室拥有材料综合物性测量系统（PPMS）、磁转矩仪、振动样品磁强计、磁光克尔仪、材料热电参数测量系统、万能材料试验机、高温拉伸试验机、电液伺服低周疲劳试验机、冲击试验机等大型设备。主要承担材料的物理性能和力学性能方面的分析测试工作。

材料学实验室开设了《材料物理性能测试方法》、《材料物理力性试验》等实验课程，并特别开设双语实验教学课程三门：《Correlation between electrical resistance and microstructure of materials》、《Relationship between soft magnetic properties and microstructure of materials》、《Texture degree measurement of ferromagnetic materials by torque magnetometer》，为此编写了英文讲义和设备操作说明。

材料学实验室有30项物理性能和力学性能检测获得CNAS认可，与美国量子设计(Quantum Design) 公司合作共建北京科技大学PPMS材料综合物性测量研究实验室暨美国Quantum Design公司PPMS物性测量系统中国演示中心。