Metody badawcze oparte na technikach mikroskopowych zarówno z wykorzystaniem mikroskopów skaningowych (SEM) jak i transmisyjnych (TEM) pozwalają na analizę próbek organicznych i nieorganicznych w skali mikro. To doskonałe narzędzie m.in. do badania nanocząstek oraz określania ich stężenia w roztworach oraz określenia wielkości cząstek. Techniki optyczne są stosowane do badań specjalistycznych tam gdzie wymagane są duże rozdzielczości i niewielkie wielkości próbek.

Szczególnie analiza powierzchni próbki, obszarów przypowierzchniowych oraz porów wykorzystująca wiązkę elektronów pomaga dokładnie scharakteryzować badany materiał a określenie jego składu chemicznego determinuje jego późniejsze wykorzystanie.