Die Analyse in der Werkstofftechnik umfasst alle systematischen Methoden zur qualitativen und quantitativen Charakterisierung von Werkstoffen auf atomarer, mikrostruktureller und makroskopischer Ebene. Ziel ist es, Zusammensetzung, Gefüge, Defekte und Eigenschaftsverhalten in einem kausalen Zusammenhang zu erfassen und zu quantifizieren.

Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen chemischer Analyse (z.B. Spektrometrie, Chromatographie), struktureller Analyse (z.B. Röntgenbeugung, Elektronenmikroskopie) und funktionsbezogener Analyse mittels mechanischer, thermischer, elektrischer oder korrosionsbezogener Prüfverfahren. Moderne Werkstoffanalyse ist häufig multimodal: Daten aus unterschiedlichen Messverfahren werden korreliert, um komplexe Strukturen wie Mehrphasen-Gefüge, Grenzflächen oder nano-skalige Ausscheidungen zu verstehen.

Wesentliche Aspekte wissenschaftlicher Analyse sind Reproduzierbarkeit, Kalibrierung, Fehlerabschätzung und statistische Auswertung. Dazu gehören Stichprobenplanung, Unsicherheitsbetrachtung sowie die Anwendung von Modellierung und Simulation zur Interpretation der Messergebnisse. Zunehmend kommen automatisierte Auswerteverfahren, Bildanalyse und Methoden des maschinellen Lernens zum Einsatz, um große Datensätze (z.B. aus 3D-Tomographie oder Hochdurchsatzexperimenten) effizient auszuwerten.

Im ingenieurwissenschaftlichen Kontext dient die Analyse nicht nur der Beschreibung, sondern insbesondere der Struktur-Eigenschafts-Korrelation sowie der Ableitung von Designregeln für Legierungen, Verbundwerkstoffe, Keramiken und Polymere. Sie ist damit eine zentrale Grundlage für Werkstoffentwicklung, Qualitätskontrolle und Schadensfalluntersuchung.