پژوهشگاه مواد و انرژی به عنوان قدیمی¬ترین مرکز تحقیقاتی کشور، فعالیت خود را در اردیبهشت ماه 1353 ذیل دانشگاه صنعتی شریف و با عنوان «مرکز پژوهشهای خواص و کاربرد مواد و نیرو»؛ به منظور تحقیق در حوزه انرژی های تجدید پذیر آغاز نمود.در سال 1361 این مجموعه از دانشگاه صنعتی شریف مستقل گردید و در بهمن ماه سال 1365 آزمایشگاهها و تجهیزات موجود به محل استقرار فعلی واقع در مشکیندشت کرج منتقل گردید و در سال 1372 بر اساس رای شورای گسترش آموزش عالی، این مجموعه به پژوهشگاه مواد و انرژی تغییر نام داد.این مجموعه دارای 22 هکتار زمین و حدود 30 هزار متر مربع بنا مشتمل بر فضاهای آموزشی، اداری، آزمایشگاه، کارگاه، پایلوت، کتابخانه، سالن اجتماعات، خوابگاه و مجموعه ورزشی می باشد. رسالت پژوهشگاه مواد و انرژی عبارت است از : مشاركت در ارتقاء و بهبود شرایط زندگی مردم از طریق: انجام پژوهشهای بنیادین به منظور تولید علمی که به فناوری برسد. انجام تحقیقات كاربردی منجر به کسب فناوریهای مرتبط با تولید و مصرف انرژی و توسعه مواد پیشرفته. تجاری سازی فناوریها و ارائه دستاوردها به جامعه. تربیت پژوهشگران خبره، خلاق، کارآفرین و كارآمد.
ریاست پژوهشگاه مواد و انرژی بر عهده آقای دکتر علیرضا خاوندی می باشد. پژوهشگاه مواد و انرژی به منظور افزایش مراودات علمی و بین ¬المللی اقدام به فعالیت¬های مشترک علمی با دانشگاه¬های مختلف جهان برای بهره¬گیری بهتر از امکانات، ظرفیت¬ ها و توانایی ¬های بالقوه آنها جهت رفع نیازهای جامعه و پژوهشگاه نموده است. در این راستا فعالیت¬های مهمی صورت گرفته است که از جمله می توان به تبادل دانشجو و اعضای هیات علمی، ایجاد کارگاه ¬های آموزشی، ایراد سخنرانی ¬های علمی، بسط و توسعه علایق دوجانبه، برنامهریزی دیدارهای متقابل هیأتهای علمی و پژوهشی، عقد موافقتنامههای همکاری و گسترش آنها و انجام تحقیقات علمی و پژوهشی در دانشگاه¬ های مبدا و مقصد اشاره نمود. همچنین پژوهشگاه مواد و انرژی از طریق عضویت در مجامع بین المللی از جمله شبکه نانوفناوری جهان اسلام همکاری های بین المللی گسترده ای را به انجام می رساند. در حال حاضر پژوهشگاه مواد و انرژی با دارا بودن اعضای هیاتعلمی مجرب، تکنسینهای کارآزموده و کارشناسان فعال ستادی و پشتیبانی دارای چهار پژوهشکده تحت عناوین فناوری نانو و مواد پیشرفته، سرامیک، نیمههادیها و انرژی میباشد که هر کدام دارای سه گروه پژوهشی و تعداد قابل توجهی تجهیزات و وسایل آزمایشگاهی میباشند.