1.研究对象  冶金工程学科是以从矿石或工业及社会固体废弃物等资源中提取金属或化合物，并制成具有一定使用性能和经济价值的材料的工程技术学科，研究多相多组元复杂体系的化学反应规律，动量、能量和质量传输及其相互作用规律，金属或化合物的分离、富集、提纯、资源化、材料化、产品化及产品高性能化的基础理论与技术，以及与之相关联的分析、检测、工艺流程开发、反应器(装备)开发、过程控制与信息化、资源高效清洁利用、废弃物资源化及二次资源循环利用、节能减排及生态环境保护等。

2.理论  冶金工程学科的主要理论包括：冶金热力学理论、冶金动力学理论、冶金反应工程学理论(冶金传输理论)、提取冶金学理论、生物冶金学理论、粉末冶金学理论、电磁冶金学理论、工业生态学理论、冶金环保和资源化理论与技术等。

3.知识基础  冶金工程学科涉及自然科学、应用科学，以及工业生态学及过程工程学，跨度大、综合性强，需要以化学、数学、物理学和力学等自然科学为基础，是一个理工结合、多学科交叉的学科。包括4个学科方向：冶金物理化学、钢铁冶金、有色金属冶金、粉末冶金。它与材料、化工、环境、矿业、控制、计算机、工程热物理等工程学科及物理、化学等基础学科密切联系，相互促进，共同发展。

4.研究方法  冶金工程学科从古老的冶炼技艺传承过程中，不断吸收相关学科的理论知识，构建自身的理论体系，并不断发展和完善本学科的研究方法论，概括来说主要包括以下几种研究方法：

(1)冶金反应的热力学分析方法论。能量是决定冶金反应过程进行和维持的最终驱动力，判断冶金反应进行的可能性及限度，必须先对冶金反应的热力学进行分析判断。冶金反应过程 往往是多相、多界面、多物质、多过程、多机制、多效应综合的过程，这种多因素的影响，对整个冶金反应体系的能量状态均将产生影响，因此，必须从热力学角度，対冶金反应的热力学 进行定量分析，提出促进冶金反应的方向。

(2)冶金过程的动力学分析方法论。冶金过程的热力学分析能阐明冶金反应的可能性，但是，实际过程中，冶金过程进行的限度对最终冶金产品的获取，整个过程的效率和经济性产生极为重要的影响，而冶金过程进行的速度则必须从动力学角度出发，探讨冶金过程的限制性环节，进而提出可行的强化手段和方式。

(3)冶金过程的反应工程学方法论。冶金过程涉及极其复杂的多相反应，存在众多的能量、动量和质量传输问题，因此需要在冶金过程动力学和传输理论的基础上解析冶金过程的各种特性，寻求过程中各主要参变量之间的相互关系，找出其数学表达式(数学模型)；根据各种假设和实验条件，利用计算机解出各参变量之间的定量关系，借以确定最优的反应设备设计和工艺操作参数，以达到过程自动控制的目的。

(4)冶金过程的复合强化方法论。冶金工程学科的强化技术经过数百年来的发展，基于高温、高压、高浓度和强搅拌的强化方式已经达到极致，而冶金资源则日益面临低品位化、矿相结构复杂化、多组元共生复合化、难处理化的趋势，采用常规手段已无法取得较佳的效率和经济性，因此必须借鉴自然科学领域的新的理论和方法，实行复合强化冶金反应过程，如生物冶金、电磁冶金、微波冶金等，进而丰富和发展冶金工程科学的内涵。