Mikrostrukturdiagnostik umfasst experimentelle und rechnergestützte Verfahren zur Erfassung, Quantifizierung und Interpretation der Mikrostruktur, etwa mittels Licht- und Elektronenmikroskopie, EBSD, 3D-Tomographie und spektroskopischen Methoden. Bildanalyse, inverses Materialdesign und datengetriebene Ansätze verknüpfen Gefügemerkmale wie Korngröße, Phasenverteilung und Porosität mit mechanischen, thermischen und funktionalen Eigenschaften, um Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu prognostizieren.