Metamaterial elektromagnetik adalah senyawa yang direkayasa untuk memiliki struktur unik serta sifat kimia yang tidak alami untuk material itu sendiri. Permukaan skala nano dibuat yang dapat mempengaruhi reaksi metamaterial terhadap cahaya biasa, serta jenis radiasi lain seperti radiasi gelombang mikro dengan fakta bahwa fitur struktural berukuran lebih kecil daripada panjang gelombang radiasi yang sebenarnya. Properti seperti metamaterial elektromagnetik sering dibuat untuk ditampilkan termasuk efek dielektrik yang unik, serta indeks bias negatif dengan metamaterial perak, yang dapat digunakan untuk membuat superlens yang dapat menyelesaikan fitur dalam ukuran beberapa nanometer atau digunakan untuk melihat interior benda non-magnetik.
Sementara metamaterial elektromagnetik memiliki berbagai aplikasi potensial, fokus dari sebagian besar penelitian bahan tersebut pada 2011 telah di rekayasa gelombang mikro untuk antena canggih dan sistem terkait magnet lainnya. Material dengan struktur artifisial ini mampu mengembangkan fitur magnetisme dengan adanya medan gelombang mikro atau medan inframerah terahertz yang ada langsung di antara gelombang mikro dan rentang cahaya tampak dari spektrum elektromagnetik (EM). Bahan seperti itu akan menjadi non-magnetik, dan merangsang properti ini di dalamnya disebut dalam fisika sebagai menciptakan perilaku Tangan Kiri (LH). Menciptakan perilaku seperti itu pada perangkat non-magnetik akan berperan penting dalam pembuatan filter canggih dan elektronik pemindah berkas atau pemindah fasa.
Penggunaan metamaterial akan semakin memperkecil komponen elektronik, serta membuat sirkuit dan antena lebih selektif menerima atau tahan terhadap berbagai pita rentang EM. Contoh dari satu aplikasi untuk tingkat kontrol yang lebih baik atas gelombang elektromagnetik adalah dalam teknologi sistem penentuan posisi global (GPS) yang dapat mengirimkan atau memblokir sinyal pemosisian yang lebih tepat daripada yang dimungkinkan saat ini di lingkungan penargetan dan jamming militer. Kemampuan yang ditingkatkan ini dimungkinkan oleh fakta bahwa metamaterial elektromagnetik adalah bentuk material yang terstruktur secara artifisial yang berinteraksi dengan dan mengontrol gelombang elektromagnetik ambien, menjadikan material sebagai pemancar dan penerima.
Jenis metamaterial yang menunjukkan sifat-sifat ini memiliki fitur struktural yang direkayasa pada skala angstrom, atau pada ukuran sekitar sepersepuluh nanometer. Untuk itu diperlukan upaya bersama oleh beberapa bidang ilmu untuk membangun material tersebut, termasuk fisika, kimia, dan rekayasa dalam nanoteknologi dan ilmu material. Emas, perak, dan logam tembaga, serta plasma dan kristal fotonik adalah bahan yang telah digunakan dalam membangun metamaterial elektromagnetik tersebut, dan, seiring kemajuan ilmu pengetahuan, penggunaan metamaterial menemukan aplikasi yang meningkat di bidang optik. Diteorikan bahwa pada akhirnya suatu bentuk medan tembus pandang elektromagnetik dapat dihasilkan oleh metamaterial semacam itu, di mana cahaya tampak dapat dibelokkan di sekitarnya untuk menyembunyikan keberadaannya.