标志主体图案取自材料科学与工程学院的英文简称“SMSE”以及青铜鼎原型，体现学院继承传统、追求卓越、扎根中国大地、面向世界前沿的办学思路。上半部分形似“E”，下半部分形似“M”，中间两个“S”相连，同时空白处构造出“工”字形，体现工科特色。上方小六边形和中部圆点为材料学科特色元素，寓意经过淬炼后，诞生出结晶。下方三点支撑稳稳立于大地，象征北大材料人“顶天立地”的理想追求。
标志外圈上方为学院中文名称；下方为“2005”，即学院前身、先进材料与纳米技术系的成立年份。
标志整体圆环造型与北大标志一致，常用颜色采用北大红，体现对北大精神传统的继承。
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