Spektroskopisch beschreibt Untersuchungen, bei denen die Wechselwirkung von Materie mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlen hinsichtlich Wellenlänge, Energie oder Frequenz analysiert wird. In der Werkstoffwissenschaft umfassen spektroskopische Methoden u.a. Raman‑, IR‑, UV‑Vis‑, Röntgen‑ und Elektronenspektroskopie zur Bestimmung von Bindungszuständen, Phasen, Defekten, elektronischer Struktur und chemischer Zusammensetzung auf verschiedenen Längenskalen.