本书将各种分析手段按材料研究方法的基础原理分为4篇，分别为组织形貌分析、晶体物相分析、成分和价键（电子）结构分析、分子结构分析，对每一类分析方法的共性进行分析和介绍。从每一类分析方法中精选最常规的分析手段，进行重点介绍，并采用大量典型研究成果作为范例，有利于学生对分析方法的掌握和实际运用。
本书为高等理工科院校材料与工程专业本科公共理论课教材，同时也适用于本专业研究生的教学和科研。本书还可供从事材料研究、应用和生产的专业技术人员参考。