Mesoporoisen materiaalin rakenteessa on aukkoja, joiden halkaisija on 2–50 nanometriä (nm). Huokoisuuden suhteen se on mikrohuokoisen materiaalin, jonka aukot ovat alle 2 nm, ja makrohuokoisen materiaalin, jonka aukot ovat yli 50 nm, välillä. Yksi tämän luokan tärkeimmistä materiaaleista on piidioksidi, ja suurin osa sen tieteellisistä käyttötarkoituksista johtuu huokosten täyttämisestä toissijaisella materiaalilla. Koska aukot ovat niin pieniä, mesohuokoinen materiaali aiheuttaa erilaisia vasteita järjestelmissä kuin toissijainen materiaali yksin.
Fysiikassa huokos on tyhjän tilan mitta. Huokoisessa esineessä on paljon tyhjyyttä verrattuna sen kokoon, kun taas kiinteässä tai tiheässä esineessä ei ole. Useimmissa tapauksissa huokosten merkitys mesohuokoisessa materiaalissa perustuu pintaan ja saatavilla oleviin huokosiin. Kaikki täysin suljetut tyhjät tilat eivät yleensä ole käyttökelpoisia.
Meso on etuliite, joka tarkoittaa “ keskellä ”. Tässä tapauksessa mesoporoinen materiaali saa nimensä siitä, että sillä on suurempia huokosia kuin sen alla oleva luokka, mutta pienempi kuin yllä oleva luokka. Tämä erityinen koko on tärkeä siksi, että se on vain välituote. Se toimii jollain tavalla kuin isompi pieni materiaali ja toisella tavalla se toimii kuin pieni iso materiaali, jolloin se voi tehdä asioita, joita muut luokat eivät voi.
Vaikka suurin osa mesoporoosimateriaaleista on piidioksidipohjaisia, on myös useita muita tyyppejä. Useat metallit tai niiden alkuperäiset emäkset, kuten tina, titaani tai alumiinioksidi, ovat mesohuokoisia. Nämä metallit ovat usein siirtymävaiheita, mikä tarkoittaa, että ne ovat aktiivisesti tai joilla on mahdollisuus muuttua muuksi. Tämän seurauksena käytetään paljon vakaampia ja runsaampia piidioksidimateriaaleja.
Suurin osa mesoporoisen materiaalin käyttötarkoituksista johtuu kahdesta tekijästä. Ensinnäkin huokoset ovat riittävän pieniä, jotta ne muodostavat suhteellisen pienen osan koko aineesta. Siksi, kun järjestelmä on vuorovaikutuksessa materiaalin kanssa, se reagoi tyypillisesti ikään kuin se olisi puhdasta, vaikka sen mukana olisi mukana toissijaisia aineita. Toiseksi aineen suhteellinen pinta -ala on paljon suurempi kuin sen koko ilmaisee. Tämä mahdollistaa suurempien materiaalimäärien liikkumisen samassa fyysisessä koossa verrattuna mikrohuokoiseen materiaaliin.
Yleisen mesoporoisen materiaalin päätehtävät jaetaan kahteen luokkaan: kuljetus ja suodatus. Kuljetustöissä materiaalin huokoset täytetään toissijaisella aineella ja vapautetaan. Nämä materiaalit ovat vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa päämateriaalina ja toissijainen materiaali yksinkertaisesti kulkee mukana. Suodatusta varten prosessi toimii päinvastoin: puhdas materiaali vapautuu järjestelmään, jossa sekundääriset materiaalit pääsevät huokosiin. Tämä luo yksinkertaisen menetelmän tiettyjen materiaalien poistamiseksi seisovasta seoksesta.