Spektralanalyse in der Werkstoffwissenschaft nutzt die wellenlängen- oder frequenzabhängige Intensitätsverteilung emittierter, absorbierter oder gestreuter Strahlung zur Bestimmung von Elementzusammensetzung, Bindungszuständen und Phasen. Verfahren wie OES, AES, XPS oder optische Emissionsdiagnostik in Plasmen erlauben in-situ-Überwachung von Prozessen, Diffusion und Reaktionen an Grenzflächen mit hoher Empfindlichkeit und zeitlicher Auflösung.