理工学研究科前期課程は、一般大学の大学院修士課程に相当するものです。幹部自衛官に対し、自衛隊の任務遂行に必要な理工学に関する高度の理論・応用についての知識とこれらに関する研究能力を修得させることを目的としています。修学年数は２年間です。

理工学研究科後期課程は、一般大学での大学院博士課程に相当するもので、極めて高度化・ハイテク化していく装備・システムに対応しうる高度の知識と技術をもち、自立した研究開発能力を持つ人材を育成するため、専門的かつ高度な研究能力およびその基礎となる幅広い学識を習得させることを目的としています。修学年数は３年間です。

機能材料工学科に対応するのは、理工学研究科の前期課程では物質工学専攻、材料工学大講座、後期課程では物質・基礎科学系専攻です。材料特性学、材料計測学、特殊材料学と機能材料学の４教育研究分野を展開しています。
物質工学専攻では、材料工学及び素材・エネルギー化学の二大講座を開講していて、物質及び化学エネルギーに関する基礎から応用に至る幅広い学識と研究能力を 修得させることを目的としています。

前期課程・後期課程では、本専攻や他専攻の講義を受ける他、日々の研究活動に勤しむことになります。研究科での活動は単に機械的に実験をするだけでなく、関連する文献の調査、教官との議論、計画性を持った実験とその解析、成果がまとまれば国内外の研究会などでプレゼンテーションをし、あるいは論文として投稿をすることを含みます。

理工学研究科についての詳細、受験の案内は、理工学研究科ホームページをご覧ください。

材料特性学

　材料の機械的、電気的、磁気的、光学的、熱的特性等に関する理論と応用についての教育・研究を行い、材料特性学に関する学識を習得することを目的としています。
　主要研究テーマ
（１） 赤外線検知半導体材料の研究（守本教授）
（２） 化合物半導体のパワーデバイスへの応用に関する研究（守本教授）
（３） ナノテクノロジーを利用した次世代高効率薄膜太陽電池材料の研究（守本教授）
（４） 可視光応答型光触媒の作製と評価（有賀准教授）
（５） 高効率希土類蛍光体の合成と評価（有賀准教授）
（６） 超音波を用いた有機材料創製と特性評価（阿部准教授）
（７） 電気粘弾性流体の材料創製と応用に関する研究（阿部准教授）

材料計測学

　材料の機械的、電気的、磁気的、光学的、熱的特性等を評価するための計測、解析に関する教育・研究を行い、材料評価に関する学識を習得することを目的としています。
　主要研究テーマ
（１） プラズマを利用した新規機能性薄膜の創製に関する研究（渡邉教授）
（２） 炭素系材料の半導体デバイス化に関する研究（渡邉教授）
（３） ナノテクノロジー用新素材の開発に関する研究（渡邉教授）
（４） 非鉛強誘電体薄膜に関する研究（石井准教授）

特殊材料学

　各種雰囲気下で特徴ある諸特性を最大限に発揮できる材料を設計、創製、利用するための教育・研究を行い、特殊材料に関する学識を習得することを目的としています。
　主要研究テーマ
（１） 極限環境下での材料創製に関する研究（松本教授）
（２） 多機能形状記憶材料に関する研究（松本教授）
（３） 衝撃現象とその応用に関する研究（松本教授）
（４） ナノ粒子を均一に分散させた金属系複合材料の開発に関する研究（江阪教授）
（５） レーザー顕微鏡を利用した金属の凝固現象の解析（江阪教授）
（６） 核生成制御に基づく組織制御法の研究（江阪教授）
（７） 物質の自己組織化現象を利用した機能性薄膜の構築に関する研究（北沢准教授）
（８） 低次元系物質の光学的性質に関する研究（北沢准教授）

機能材料学

　材料設計、創製、利用のための教育を行い、機能材料に関する学識を習得することを目的としています。
　主要研究テーマ
（１） 人工格子半導体の輸送特性の研究（岡本准教授）
（２） 焼結半導体の熱電発電、熱電冷却への応用に関する研究（岡本准教授）
（３） 圧電セラミックスの非線形性に関する研究（田代教授）
（４） 環境調和型次世代圧電材料の開発に関する研究（田代教授）
（５） マイクロエレクトロニクス用高機能アクチュエータの開発に関する研究（田代教授）