材料表徵方法是一箇廣泛且多樣的領域，涵蓋了從微觀到宏觀的多箇層面。這些方法主要包括：
微觀形貌分析。使用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)和掃描隧道顯微鏡(STM)等技術來分析材料的幾何形貌、顆粒度及其分佈、以及形貌微區的成分和物相結構。
物相結構分析。採用X射線衍射分析、激光拉曼分析、傅里葉紅外分析以及微區電子衍射分析等方法來確定材料的物相和晶體結構。
成分分析。通過原子吸收、原子發射ICP、質譜以及X射線熒光與X射線衍射分析方法對材料的體相元素成分及其雜質成分進行分析。
物理性能分析。使用氮氣吸脫附、熱重分析(TG)、熱重-質譜聯用分析(TG-MS)、程序升溫脫附(TPD)等技術來研究材料的物理性能。
熱分析。包括差熱分析(DTA)、熱重量法(TG)、差示掃描量熱法(DSC)等，用於測定物質的晶型轉變、熔融、昇華、吸附、脫水、分解等變化。
核磁共振譜(NMR)。用於研究材料的成分和結構，適用於液態和固態分子，可進行無損和定量研究。
裂解色譜儀。用於得到聚合物材料的結構，通過控制操作條件使樣品迅速加熱裂解，然後進行分離和檢測。
氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)、液相色譜-質譜聯用儀(LC-MS)。這些技術結合了氣相色譜和質譜、液相色譜和質譜的優勢，廣泛應用於化學和生物領域。
這些方法提供了從化學成分到物理性能的全面信息，幫助科學家和工程師深入瞭解材料的特性和性能。