Elektromagnetski metamaterijali su veštačke strukture sa elektromagnetskim svojstvima koja prevazilaze prirodne materijale. Prvi teorijski i eksperimentalno razmatrani metamaterijali imali su indeks prelamanja manji od nule (negativna vrednost grupne brzine). Drugi metamaterijali omogućuju dostizanje indeksa prelamanja bliskog nuli i generalno mogućnost inženjeringa disperzije ("spora" i "brza" svetlost). Renomirani časopis Science svrstao je metamaterijale među deset najbitnijih proboja u nauci (breakthrough) u poslednjoj deceniji.

        Centar je prvi u Srbiji i na zapadnom Balkanu počeo istraživanja iz oblasti elektromagnetskih metamaterijala i objavio prve domaće i međunarodne publikacije iz te oblasti u ovom regionu Evrope. Takođe je objavio prvi rad u međunarodnom časopisu posvećen hemijskim senzorima baziranim na metamaterijalima. Istraživanja metamaterijala u Centru su teorijska i eksperimentalna. Rađene su simulacije različitih konfiguracija metamaterijala i eksperimenti na izradi struktura za ifracrvenu i vidlјivu oblast. Izrada ovakvih metamaterijala vrlo je kompleksna jer je potrebno napraviti uređene strukture podtalasnih dimenzija (tj. mnogo manjih od radne talasne dužine), što znači da je neophodno nanostrukturiranje. Jedna od strategija primenjivanih u Centru bilo je korišćenje mikrogredice atomic force mikroskopa za mehaničku obradu nanometarskih filmova čime su eksperimentalno rađene submikrometarske strukture kao što su dvostruki prstenovi sa procepom (double split ring), nizovi nanoapertura sa prekomernom transmisijom (extraordinary optical transmission, EOT) itd. Deo istraživanja posvećen je gradijentnim metamaterijalima za primenu u transformacionoj optici, u čemu je Centar među pionirima u svetu, budući da je prvi rad iz te oblasti publikovao 2006.