Elektromagnetiska metamaterial är föreningar konstruerade för att ha unika strukturella såväl som kemiska egenskaper som inte är naturliga för själva materialen. Ytor i nanoskala skapas som kan påverka metamaterialets reaktion på vanligt ljus, liksom andra typer av strålning som mikrovågsstrålning genom att de strukturella egenskaperna är mindre i storlek än strålningens faktiska våglängd. Egenskaper som sådana elektromagnetiska metamaterial ofta skapas för att visa inkluderar unika dielektriska effekter, såväl som ett negativt brytningsindex med silvermetamaterial, som kan användas för att göra en superlins som kan lösa funktioner som är några nanometer stora eller användas för att se interiören av icke-magnetiska föremål.
Medan elektromagnetiska metamaterial har ett brett utbud av potentiella tillämpningar, har fokus för mycket av forskningen om sådana material från och med 2011 varit i mikrovågsteknik för avancerade antenner och andra magnetrelaterade system. Dessa artificiellt strukturerade material kan utveckla magnetiska egenskaper i närvaro av mikrovågsfält eller terahertz-infraröda fält som existerar direkt mellan mikrovågsområdet och området för synligt ljus i det elektromagnetiska (EM) spektrumet. Sådana material skulle annars vara omagnetiska, och att stimulera denna egenskap i dem kallas i fysiken för att skapa vänsterhänt (LH) beteende. Att skapa ett sådant beteende i icke-magnetiska enheter skulle vara avgörande för tillverkningen av avancerade filter och strålskiftande eller fasskiftande elektronik.
Användningen av metamaterial skulle ytterligare miniatyrisera elektronikkomponenter, samt göra kretsar och antenner mer selektivt mottagliga eller ogenomträngliga för olika band i EM-området. Ett exempel på en tillämpning för en finare nivå av kontroll över elektromagnetiska vågor skulle vara i global positioning system (GPS)-teknik som skulle kunna sända eller blockera en mer exakt positioneringssignal än vad som för närvarande är möjligt i militära mål- och störningsmiljöer. Denna förbättrade förmåga möjliggörs av det faktum att elektromagnetiska metamaterial är en artificiellt strukturerad materialform som både interagerar med och kontrollerar omgivande elektromagnetiska vågor, vilket gör materialen till både sändare och mottagare.
De typer av metamaterial som visar dessa egenskaper har strukturella egenskaper konstruerade i ångströmskalan, eller i en storlek av cirka en tiondel av en nanometer. Detta kräver gemensamma ansträngningar från flera vetenskapsområden för att bygga sådana material, inklusive fysik, kemi och ingenjörskonst inom nanoteknik och materialvetenskap. Guld, silver och kopparmetaller, såväl som plasma och fotoniska kristaller är material som har använts för att konstruera sådana elektromagnetiska metamaterial, och allt eftersom vetenskapen fortskrider får användningen av metamaterial allt större tillämpningar inom optikområdet. Det är teoretiskt att så småningom kan en form av elektromagnetiskt osynlighetsfält genereras av sådana metamaterial, där synligt ljus kan böjas runt dem för att dölja deras närvaro.