1.光學顯微鏡OM放大倍數在10-5000倍之間，可以看出金屬材料內部晶粒的形狀和大小，並測出晶粒的直徑，
2.掃描電鏡.英文縮寫SEM 放大倍數可以高達幾萬倍，可以觀察到微米級別的甚至納米級別的內部結構。觀察內部組織，晶粒形狀和大小，可以觀察表面不平整的金屬內部結構，觀察金屬斷裂斷口。
3.XRD X-ray diffraction X射線衍射儀 可以用來測量晶粒直徑在幾納米-50nm之間的晶粒直徑，可以分析枳構。
4.TEM 透射電鏡，可以用來觀察位錯密度，觀看衍射斑，測出大角度晶界和小角度晶界。可觀測到的晶粒尺寸更小，可觀察納米級別晶粒。
力學性能：
使用萬能材料試驗機可以生成應力應變曲線測出材料的：彈性極限，屈服強度，斷裂強度，延伸率。
洛式硬度儀，布氏硬度測試金屬材料的硬度。