Atomare Auflösung bezeichnet die Fähigkeit von Mikroskopie- oder Spektroskopieverfahren, einzelne Atomreihen oder -säulen räumlich zu trennen. In der Werkstoffwissenschaft ermöglichen hochauflösende TEM-, STEM- und AFM-Techniken die direkte Beobachtung von Gitterfehlern, Grenzflächenstrukturen und Segregationen. Dies erlaubt die Korrelation lokaler chemischer Zusammensetzung und Bindungssituation mit makroskopischen Werkstoffeigenschaften.