In-situ-Charakterisierung bezeichnet Messmethoden, bei denen Materialien unter realitätsnahen Betriebs-, Prozess- oder Umgebungsbedingungen untersucht werden, ohne sie aus dem System zu entfernen. Dazu zählen z.B. in-situ-Röntgenbeugung, Elektronenmikroskopie, Spektroskopie und mechanische Prüfungen unter Temperatur, Last oder elektrischer Spannung. Sie ermöglicht die zeitaufgelöste Analyse von Phasenumwandlungen, Diffusion, Rissbildung, elektrochemischen Reaktionen und Degradationsmechanismen.