Durch das Nanostrukturieren von Materialien können deren Eigenschaften gegenüber dem grobkristallinen Zustand drastisch verändert werden. Es sind bspw. besondere Eigenschaften wie extrem hohe Streckgrenzen und Bruchfestigkeiten erreicht worden. Im Vergleich zu gröber kristallinen Materialien wurde das Gefüge solcher nanoskaligen Materialien bisher nicht detailliert charakterisiert, da keine geeignete Analysemethode existierte. Nanostrahlelektronenbeugung (nano beam diffraction, NBD) im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) erlaubt eine Ortsauflösung von bis zu 1 nm und damit eine Beugungsanalyse einzelner Nanokörner. Eine jüngst entwickelte Methode, beruhend auf NBD, ermöglicht die Bestimmung kristallographischer Orientierungsbeziehungen und die Phasenanalyse einzelner Nanokörner. Die analytischen Möglichkeiten dieser Methode werden hier anhand eines lückenlosen Nachweises von Zwillings- und Kleinwinkelkorngrenzen in nanokristallinem Kupfer und der Phasenidentifikation von Ausscheidungen in einer AlMg5Si2-Legierung demonstriert.