顆粒膜材料是指將顆粒嵌於薄膜中所生成的複合薄膜，通常選用兩種在高溫互不相溶的組元製成複合靶材，在基片上生成複合膜。當兩組份的比例大致相當時，就生成迷陣狀的複合膜。通過改變原始靶材中兩種組份的比例，可以很方便地改變顆粒膜中的顆粒大小與形態，從而控制膜的特性。對金屬與非金屬複合膜，改變組成比例可使膜的導電性質從金屬導電型轉變為絕緣體。
顆粒膜材料有諸多套用。例如作為光的感測器，金顆粒膜從可見光到紅外光的範圍內，光的吸收效率與波長的依賴性甚小，從而可作為紅外線感測元件。鉻一三氧化二鉻顆粒膜對太陽光有強烈的吸收作用，可以有效地將太陽光轉變為熱能；矽、磷、硼顆粒膜可以有效地將太陽能轉變為電能；氧化錫顆粒膜可製成氣體一濕度多功能感測器，通過改變工作溫度，可以用同一種膜有選擇地檢測多種氣體。顆粒膜感測器的優點是高靈敏度、高回響速度、高精度、低能耗和小型化，通常用作感測器的股重量僅為0．5微克，因此單位成本很低。超微顆粒雖有眾多優點，但在工業上尚未形成較大的規模，其主要原因是價格較高，兩顆粒膜的套用則不受價格因素的影響，這是超微顆粒實用化的很重要方向。
