Elektromagnetski metamaterijali su spojevi dizajnirani da imaju jedinstvena strukturna, kao i kemijska svojstva koja nisu prirodna samim materijalima. Stvaraju se nanosmjerne površine koje mogu utjecati na reakciju metamaterijala na običnu svjetlost, kao i na druge vrste zračenja poput mikrovalnog zračenja činjenicom da su strukturne značajke manje veličine od stvarne valne duljine zračenja. Svojstva poput elektromagnetskih metamaterijala često se stvaraju za prikaz uključuju jedinstvene dielektrične efekte, kao i negativni indeks loma sa srebrnim metamaterijalima, koji bi se mogli koristiti za izradu superleće koja bi mogla razlučiti značajke veličine nekoliko nanometara ili se koristiti za pregled unutrašnjosti nemagnetnih objekata.
Dok elektromagnetski metamaterijali imaju širok raspon potencijalnih primjena, fokus većine istraživanja takvih materijala od 2011. bio je u mikrovalnom inženjerstvu za napredne antene i druge magnetske sustave. Ovi umjetno strukturirani materijali sposobni su razviti značajke magnetizma u prisutnosti mikrovalnih polja ili teraherc-infracrvenih polja koja postoje izravno između raspona mikrovalnog i vidljivog svjetla elektromagnetskog (EM) spektra. Takvi materijali inače bi bili nemagnetski, a stimuliranje ovog svojstva u njima se u fizici naziva stvaranjem ljevorukog ponašanja (LH). Stvaranje takvog ponašanja u nemagnetskim uređajima bilo bi ključno u proizvodnji naprednih filtara i elektronike s pomakom snopa ili fazom.
Upotreba metamaterijala dodatno bi minijaturizirala elektroničke komponente, kao i sklopove i antene učinila selektivnijom prijemčivom ili nepropusnom za različite pojaseve EM raspona. Primjer jedne primjene za finiju razinu kontrole nad elektromagnetskim valovima bila bi tehnologija globalnog sustava pozicioniranja (GPS) koja bi mogla odašiljati ili blokirati precizniji signal pozicioniranja nego što je to trenutno moguće u okruženju vojnog ciljanja i ometanja. Ova poboljšana sposobnost omogućena je činjenicom da su elektromagnetski metamaterijali umjetno strukturirani materijalni oblik koji je u interakciji s okolnim elektromagnetskim valovima i kontrolira ih, čineći materijale i odašiljačima i prijemnicima.
Vrste metamaterijala koji pokazuju ta svojstva imaju strukturne značajke konstruirane na ljestvici angstroma, ili na veličini od oko jedne desetine nanometra. To zahtijeva zajedničke napore nekoliko područja znanosti za izgradnju takvih materijala, uključujući fiziku, kemiju i inženjerstvo u nanotehnologiji i znanosti o materijalima. Zlato, srebro i bakar, kao i plazma i fotonski kristali su materijali koji su korišteni u konstrukciji takvih elektromagnetskih metamaterijala, a kako znanost napreduje, upotreba metamaterijala sve više pronalazi primjenu u području optike. Teoretizira se da bi na kraju takvi metamaterijali mogli generirati oblik elektromagnetskog polja nevidljivosti, gdje bi se vidljiva svjetlost mogla savijati oko njih kako bi prikrila njihovu prisutnost.