本书编者依照材料研究方法的基本原理，将材料分析手段分成四大类，即组织形貌分析、晶体物相分析、成分和价键结构分析、分子结构分析，每一类分析方法具有共同的原理。本教材对共同原理进行了深入的分析和介绍，并对其中的各种技术手段作了分析对比，便于学生理解基本原理的本质。
同时，本教材注重学以致用。首先精选出若干种最常规的分析手段，避免对仪器细节和公式推导的过多铺陈，着重介绍原理和实例，从而有助于学生抓住重点，同时对于分析方法产生直观的认识，有助于将来的实际运用。其次，本书力求呈现给读者不同分析方法在多种材料和材料多层次结构中的应用，使读者对各种分析手段的应用有更宽的视野。