專項規劃提出，加強我國材料體系的建設，大力發展高性能碳纖維與復合材料、高溫合金、軍工新材料、第三代半導體材料、新型顯示技術、特種合金和稀土新材料等，滿足我國重大工程與國防建設的材料需求。
重點發展海洋工程材料、高品質特殊鋼、先進輕合金、特種工程塑料、特種玻璃與陶瓷等先進結構材料技術;高性能膜材料、智能/仿生/超材料、高溫超導材料、新型生物醫用材料、生態環境材料等特種功能與智能材料技術;新型微電子/光電子/磁電子材料、印刷電子材料、功能晶體與激光技術等戰略性先進電子材料技術;以高通量設計/制備/表征為特征的材料基因組技術;石墨烯等納米材料技術。帶動戰略性新興產業生長點的形成，切實促進市場前景廣闊、資源消耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好的材料產業發展。
大力推進鋼鐵、有色、石化、輕工、紡織、建材等量大面廣的基礎性原材料技術提升，實現重點基礎材料關鍵共性技術的重點突破，提升產業整體競爭力，實現優勢產能合作，落實節能減排，實現我國材料產業由大變強。
專項規劃指出重點發展領域，石墨烯碳材料技術方面。單層薄層石墨烯粉體、高品質大面積石墨烯薄膜工業制備技術，柔性電子器件大面積制備技術，石墨烯粉體高效分散、復合與應用技術，高催化活性納米碳基材料與應用技術。
先進能源材料。高性能薄膜太陽能電池、鋰離子電池、燃料電池等關鍵材料及工程化技術，電池梯級利用與綠色回收技術，乏燃料后處理技術，先進超導線材、薄膜及器件批量制備，高性能熱電和節電等材料及技術。
