Metamateriaaliantenni on erittäin pieni ja tehokas antenni, joka voidaan valmistaa piirilevyn pinnalle. Se koostuu metamateriaalista, joka koostuu mikroskooppisista elementeistä, joiden avulla radiotaajuiset aallot pääsevät läpi tehokkaammin kuin perinteiset materiaalit. Se luokitellaan lähes nollan indeksimateriaaliksi, joka taipuu ja heijastaa sähkömagneettista säteilyä kohtisuoraan alustaan nähden. Antenni voidaan syövyttää piirilevylle käyttämällä tyypillisiä piirimateriaaleja ja kuparia, joten valmistusprosessi on nopea ja edullinen. Tällaisia pieniä antenneja voidaan sisällyttää mihin tahansa piirilevyyn, ja niitä on käytetty matkapuhelimissa ja erilaisissa kädessä pidettävissä laitteissa.
Tämä materiaali mahdollistaa antennien taivuttaa radiotaajuisia aaltoja niin, että hyötysuhde on jopa suurempi kuin suuremmilla antenneilla. Suurin osa signaalista säteilee antennista johtuen korkeasta taitekerroimesta tai materiaalin kyvystä ohjata säteily pois, eikä heijastaa sitä takaisin. Metamateriaaliantennilla on negatiivinen taitekerroin, toisin kuin lasilla tai ilmassa. Murtomuodossa aallonpituuksien koosta metamateriaalit ovat komposiitteja, jotka voidaan valmistaa sen mukaan, millaisia ominaisuuksia sovellus tarvitsee. Pienennetyt antennijärjestelmät soveltuvat langattomaan viestintään, koska ne tukevat suurta tehoa ja nopeutta, johon monet ihmiset ja yritykset luottavat.
Nämä fyysiset ominaisuudet mahdollistavat luokan metamateriaali -antenneja, jotka ovat tehokkaita, joten esimerkiksi matkapuhelin ei käytä niin paljon virtaa. Piirilevyille varattu tila on pienempi kuin perinteiset antennit, joten metamateriaali -antenni voidaan sijoittaa pienemmälle levylle ja samalla antaa tilaa laitteen tarvitsemille eri komponenteille. Koska tekniikkaa tutkittiin ja kehitettiin hieman yli kymmenen vuotta sitten, miljoonia näitä antenneja on markkinoilla vuodesta 2011 ja tuotanto jatkaa kasvuaan.
Langaton viestintä on vain yksi metamateriaalin sovelluksista, kuten 4G -viestintäjärjestelmien käyttöönotto kuluttaja- ja yrityspohjaisille mobiililaitteille. Metamateriaaliantennia voidaan käyttää hätäviestintään sekä geologisiin tarkoituksiin käytettävää tutkaa ja tunnelien toiminnan seurantaa. Metamateriaali ohjaa valoa ja muita signaaleja eri tavalla kuin mikään muu luonnossa oleva materiaali. Tutkijat ovat arvelleet, että metamateriaali -antennin käytön lisäksi se voitaisiin valmistaa tulevien linssien tai pinnoitteiden luomiseksi, jotka tekevät esineistä näkymättömiä.