علم کار با فلزات یا متالورژی (به انگلیسی: Metallurgy) شاخه‌ای از علم مواد است که به شناخت و استخراج فلزات و فناوری‌های کار با فلزات می‌پردازد. این علم جداسازی مواد معدنی از سنگ معدن آنها، ذوب، تصفیه و تولید شمش، بهبود خواص و تهیه آلیاژها و فن کار بر روی فلزات و شکل دهی آنها را دربر می‌گیرد.این رشته از منفکات رشته مکانیک جامدات است که از سال 1375 در دانشگاه های ایران تدریس می گردد. به طور کلی علم مواد شامل بررسی خواص جامدات می‌شود و دربرگیرندهٔ فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها و کامپوزیت‌ها است. علم متالورژی به طور عمده به فلزات و ساختار آنها می‌پردازد و در تحصیلات تکمیلی خواص و کاربرد دیگر جامدات نیز بررسی می‌شود.
کلمه متالورژی از ترکیب دو کلمه یونانی "metallon" به معنی فلز و "ergon" به معنی کار ساخته شده است.
از زمانی که انسان فلز را شناخت، متالورژی را به عنوان یک هنر فرا گرفت. صنعت ریخته‌گری از دیر باز در جهان به عنوان یک صنعت مادر شناخته شده و با پیشرفتهای روزافزون تکنولوژی نقش آن آشکار می‌گردد.دوره فلزات بعد از عصر حجر و از حدود ۶ تا ۷ هزار سال قبل از هجرت آغاز شده‌است. شاید مس اولین فلزی است که بطور خالص و طبیعی و جدا از مواد معدنی مورد استفاده بشر قرار گرفته‌است. انواع سنگهای مس از ظاهری فلزی با رنگهای مختلف مانند نیلی، لاجوردی، سبز، طلایی و سرخ برخوردار هستند. این امر می‌تواند یکی از عوامل توجه بشر اولیه به ترکیبات حاوی مس باشد.
برخی معتقدند که گویا اولین بار ذرات طلا که در کنار ماسه‌های کنار رودخانه‌ها پراکنده بودند، توسط بشر شناسایی شدند. مصریان و شاید هندیان بیشتر از سایر ملل در استخراج طلا از سنگهای آن توفیق داشتند، اما در ایران از دوره هخامنشی، آثار متعددی از طلا و نقره خصوصاً در کنار رود جیحون و در شهر همدان کشف شده‌است. با گذشت زمان فلزات دیگری مانند نقره، سرب، آنتیموان و قلع نیز کشف شدند و بشر توانست با استفاده از آتش، ذوب فلزات را تجربه نموده و آلیاژهای مختلف را بدست آورد. به عنوان مثال، از مخلوط کردن قلع و مس، مفرغ بدست آمد و به این ترتیب عصر مفرغ شروع شد.
در عصر حاضر می‌توان متالورژی را مادر صنعتها دانست. در دنیایی صنعتی امروز بی شک اگر آلیاژهای خاص و کاربر با کمک علم متالورژی به وجود نمی‌آمد هم اکنون ما شاهد خیلی از پیشرفتهای بشر نبودیم!
گرایش های کارشناسی