In-situ Beobachtung bezeichnet die direkte Erfassung von Mikrostruktur- oder Eigenschaftsänderungen während eines laufenden Prozesses, z. B. Wärmebehandlung, Verformung oder Beschichtung. Sie erfolgt mittels Techniken wie in-situ TEM, Synchrotronbeugung, Digital Image Correlation oder Röntgentomographie. So werden Kinetiken von Phasenumwandlungen, Rissinitiierung, Diffusion und Texturentwicklung unter realistischen thermomechanischen Randbedingungen quantifiziert.