薄膜材料是一种形状薄，由能够控制分子排列的介质封装而成的细胞组织、由于其可控制分子排列构成精密结构，从而可生产出含有特定功能的大型结构。薄膜材料是纳米材料中最重要的一类。它们具有良好的穿透性，有助于制造电子器件、光学元件、分离膜等应用。
薄膜材料可分为有机薄膜材料和无机薄膜材料两类。有机薄膜材料是利用高分子材料形成的一组薄膜，由于高分子材料丰富的种类以及具有可调节的结构，因此具有吸附、分离、分解等多种应用。
无机薄膜材料主要指以无机成分构成的一类薄膜，它通常具有极大的孔隙性，甚至包括微米级的孔隙；通常还具有独特的传感、催化及其他特殊物理性能。它们可在微/纳米尺度上制备出精密的结构、增加物理、折射及吸收力等特性，而且具有耐腐蚀性好、体积小、光稳定性强等特性。
薄膜材料通常被应用在电学方面，可应用于制备电路电容、电感等；在光学方面用于制备反射率高、紫外线有效抑制率高等复合物，从而获得特殊的光学功能；在能量方面，用于制备太阳能电池、热电池、燃料电池等，以及仪器分析中吸附、吸收光的仪器设备；在其他领域，如生物学、化学及材料科学中也有广泛的应用。
薄膜材料在当今社会发挥着重要作用，它们被广泛应用在计算机、手机、航天、超导电子学等多种工程领域。未来，薄膜材料很可能用于新一代电子器件的制造，而且可能为其他领域提供新的膜结构和功能。
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