Umfasst bildgebende Verfahren, die aus Durchstrahlungs-, Streu- oder Schnittdaten ein dreidimensionales Abbild der inneren Struktur eines Werkstoffs rekonstruieren. Dazu zählen Röntgen-CT, FIB-SEM-Tomographie und Neutronentomographie. Sie ermöglichen quantitative Analyse von Porosität, Rissen, Phasenverteilung und Gefügeentwicklung unter in-situ-Bedingungen.