长期以来，实验室一直十分重视队伍建设。围绕实验室的总体目标，结合实验室学术传统、优势方向和当代材料科学发展新趋势，建立了一支专业结构合理的研究队伍。研究人员学科背景以材料学为主体，同时吸纳材料物理与化学、材料加工领域的优秀人才加盟。为拓展研究方向，加强学科交叉，实验室还引进了部分具有机械工程和物理、化学等理科背景的人才。一旦发现在硕士、博士生中有好的苗子，就采用直攻博、硕博连读、送到国外联合培养等方式，加以重点关心和政策倾斜。实验室也十分注重从国内外吸引优秀人才，不仅重视其学术水平，更看重是否能适应实验室的发展目标和重点，能否进一步加强实验室的优势方向，是否能给实验室带来新的生长点。经过多年来的不断努力，实验室队伍建设取得了长足发展，年龄和专业结构合理，一批以优秀中青年学术带头人和青年学术骨干为主的研究梯队已经形成。
实验室现有固定人员48人，包括教授28人，副教授14人，讲师3人，实验技术人员（高级工程师）2人，秘书1人；50岁以下35人,41人具有博士学位。其中，中国工程院院士1名，国家科学技术二等奖第一获奖人3名，国家杰出青年科学基金获得者3名，省部级一等奖第一获奖人5名，教育部跨/新世纪人才15名。研究队伍素质好，学历高，年龄结构和知识结构合理，多数人有在国外工作和学习的经历，富有很强的创新意识和发展潜力，团结协作，思想稳定，积极进取，承担着实验室重点科研课题和实验室及重点学科建设的工作。实验室固定人员有多人在国际学术机构任职，如：孙军教授，国际断裂学会理事、亚洲太平洋地区断裂与强度学会理事；徐可为教授，国际喷丸学会学委会委员；金志浩教授，亚太地区材料强度研究会常务理事；丁秉钧教授，国际电气和电子工程师学会会员；方亮教授，国际杂志“Wear”编委。
实验室在研究团队建设方面，注重人员整合、强化学科专业交叉，通过对若干关乎国民经济建设和国家安全的重大应用和基础性问题进行集体攻关等措施，已形成了若干创新能力强的科研群体，如：
- 以徐可为教授为学术带头人的薄膜材料研究群体获得2005年国家技术发明二等奖和2007年教育部自然科学一等奖
- 以邢建东教授为学术带头人的高温抗磨材料研究群体获得2006年国家技术发明二等奖和2005年教育部提名国家科学技术奖一等奖
- 以丁秉钧教授为学术带头人的电触头材料研究群体获得2007年国家科技进步二等奖和2006年陕西省科学技术奖一等奖
- 以李长久教授为学术带头人的喷涂涂层材料研究群体获得2004年陕西省科学技术奖一等奖
- 憨勇教授领导的生物医用材料研究群体获得2005年陕西省科学技术奖一等奖。
在凝聚、吸引、培养国内外优秀中青年人才方面，通过设立主任扶持基金、实施优秀博士毕业生准入机制和高影响力论文奖励机制、选送青年骨干到国外著名研究机构进修或合作研究等措施，使一批青年教师迅速成长，并涌现出一批优秀中青年学术带头人和学术骨干。李长久教授获得2007年度国家杰出青年基金；
2人获得德国洪堡基金资助（杨建锋、刘刚）；2人获得日本学术振兴会外籍研究员奖学金资助（丁向东、杨森），先后有11人入选教育部“新世纪人才培养计划” （乔冠军、肖林、马胜利、杨建锋、王红洁、丁向东、席生歧、刘刚、江峰、黄平、钱军民）。2003年以来，先后有14位博士加盟实验室，他们作为主持人成功申请到了11项国家自然科学基金，7人入选教育部“新世纪人才培养计划”，2人被聘为教授，9人被聘为副教授，以第一作者在APL、Acta Materialia、PRB期刊上发表了8篇论文。
在研究生培养方面，5年间博士后出站9人，博士生毕业106人，硕士生毕业191人；目前在站博士后9人，在读博士生人190，在读硕士生280人。其中1人获得全国百篇优秀博士论文提名奖，35人次以第一作者在App Phys Lett、Acta Materialia、Phys Rev B等影响因子大于3的国际著名杂志上发表论文。