Efni er hugtak sem hefur verið til í langan tíma, en efnisfræði var sett fram á sjöunda áratug 20. aldar. Árið 1957, eftir árangursríka sjósetningu sovéska gervijarðargervihnattarins, voru bandarísk stjórnvöld og vísinda- og tæknihringirnir hneykslaðir og gerðu sér grein fyrir mikilvægi háþróaðrar efna fyrir þróun hátækni, þannig að meira en tíu rannsóknarmiðstöðvar fyrir efnisvísindi voru stofnuð í sumum háskólum og síðan þá hefur hugtakið efnisvísindi verið mikið notað.
Myndun efnisvísinda er afleiðing af þróun vísinda og tækni. Þetta er vegna þess að í fyrsta lagi hefur þróun eðlisfræði á föstu formi, ólífræn efnafræði, lífræn efnafræði, eðlisefnafræði og aðrar fræðigreinar, ítarleg rannsókn á byggingu og eðliseiginleikum efnis, stuðlað að rannsókn og skilningi á eðli efna; á sama tíma hafa málmvinnslur, málmvinnslur, keramik og aðrar rannsóknir á efnunum sjálfum einnig verið efldar til muna, þannig að undirbúningur, uppbygging og eiginleikar efna, sem og innbyrðis tengsl þeirra á milli, hafa orðið æ ítarlegri-, sem hefur lagt tiltölulega traustan grunn að myndun efnisvísinda. Í öðru lagi, áður en hugtakið efnisfræði kom til sögunnar, hafa málmefni, fjölliðaefni og keramikefnisvísindi verið sjálfstæð og það er margt líkt með þeim, sem hægt er að nota til gagnkvæmrar tilvísunar til að stuðla að þróun þessarar fræðigreinar. Til dæmis var martensitic fasabreyting upphaflega lagt til af málmfræðingum og er mikið notað sem fræðilegur grunnur fyrir stálhitameðferð. Hins vegar hefur martensitic fasa umbreytingu fyrirbæri einnig fundist í sirkon keramikefnum og það er notað sem áhrifarík leið til að herða keramik. Í þriðja lagi er margt líkt með rannsóknarbúnaði og framleiðsluaðferðum ýmissa efna. Þrátt fyrir að mismunandi gerðir efna hafi sinn sérstaka prófunarbúnað og framleiðslubúnað, eru fleiri eins eða svipuð, svo sem smásjár, rafeindasmásjár, yfirborðsprófanir og prófunarbúnaður fyrir eðlis- og vélrænni eiginleika. Við framleiðslu á efnum eru margar vinnslueiningar einnig alhliða. Alhæfing rannsóknarbúnaðar og framleiðslubúnaðar sparar ekki aðeins peninga, heldur enn mikilvægara, það hvetur og lærir hvert af öðru og flýtir fyrir þróun efna. Í fjórða lagi, þróun vísinda og tækni krefst þess að mismunandi gerðir af efnum komi í stað hvers annars og leiki kosti ýmissa efna til að ná þeim tilgangi að nýta efni sem best. Í langan tíma hafa fræðigreinar málma, fjölliður og ólífræn ó-málmlaus efni verið aðskilin hvert frá öðru og hafa sín eigin kerfi. Vegna skorts á skilningi hver á öðrum dettur þeim sem eru vanir málmefnum ekki í hug að nota fjölliðaefni og þó þeir vilji nota þau vita þeir lítið um þau og þora ekki að spyrja. Þvert á móti vilja þeir sem eru vanir að nota fjölliðaefni ekki nota málmefni eða keramikefni. Þess vegna hefur þróun vísinda og tækni sett fram nýjar kröfur um efni, sem hefur stuðlað að myndun efnisvísinda. Í fimmta lagi tengir þróun samsettra efna ýmis efni saman á lífrænan hátt. Samsetningar eru í flestum tilfellum sambland af mismunandi gerðum efna og með því að læra efnisfræði getum við fengið dýpri skilning á ýmsum gerðum efna, sem er nauðsynlegur grunnur fyrir þróun samsettra efna.