Il est indispensable pour appréhender un matériau de le caractériser, c'est-à-dire d'en analyser les propriétés.

Il existe de nombreuses techniques de caractérisation des matériaux qui reposent sur différents principes physiques de base : les interactions rayonnement-matière, la thermodynamique et la mécanique.

Parmi les techniques de caractérisation que nous étudierons, nous citerons :

-        Diffraction des rayons X,

-        Spectroscopie d’absorption infrarouge,

-        Spectroscopie de diffusion Raman,

-        Microscopie électronique à balayage (MEB),

-        Microscopie électronique en transmission (MET),

-        Spectroscopie UV-Vis-NIR,

-        Analyse dispersive en énergie (EDS ou EDX) ,

-        Analyse dispersive en longueur d'onde (WDS ou WDX) ,

-        Diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS),

-        Spectroscopie des pertes d'énergie (EELS),

-        Spectrométrie photoélectronique X (XPS),

-        Spectroscopie des éléctrons Auger (AES),

-        Thermoluminescence,

-        Photoluminescence ,

-        Spectroscopie de masse,

-        Spectrométrie de masse des ions secondaires (SIMS),

-        Calorimétrie différentielle à balayage (DSC).