材料成分分析可分為三大方面：材料結構的測定、材料形貌的觀察和材料成分的分析。材料成分分析主要是通過各項檢測手段對樣品的成分進行定性定量的分析。
以下介紹幾種常見的材料成分分析方法：
1、化學分析法：利用物質化學反應為基礎的分析方法，稱為化學分析法。每種物質都有其獨特的化學特性，我們可以利用物質間的化學反應并將其以一種適當的方式進行表征，用以指示反應的進程，從而得到材料中某些組合成分的含量；
2、原子光譜法：原子光譜是原子吸收或發出光子的強度關于光子能量（通常以波長表示）的圖譜，可以提供關于樣品化學組成的相關信息。原子光譜分為三大類：原子吸收光譜、原子發射光譜和原子熒光光譜；
3、X射線能量色散譜法（EDX）：EDX常與電子顯微鏡配合使用，它是測量電子與試樣相互作用所產生的特征X射線的波長與強度，從而對微小區域所含元素進行定性或定量分析。每種元素都有一個特定波長的特征X射線與之相對應，它不隨入射電子的能量而變化，測量電子激發試樣所產生的特征X射線波長的種類，即可確定試樣中所存在元素的種類。元素的含量與該元素產生的特征X射線強度成正比，據此可以測定元素的含量；
4、電子能譜分析法：電子能譜分析法是采用單色光源或電子束去照射樣品，使樣品中電子受到激發而發射出來，然后測量這些電子的強度與能量的分布，從而獲得材料信息。電子能譜的采樣深度僅為幾納米，所以它僅僅是表面成分的反應；
5、X射線衍射法（XRD）：XRD也可以輔助用來進行物相的定量分析。它的依據是，物相的衍射線強度隨著含量的增加而提高。但是并不成正比，需要加以修正，采用Jade程序就可以對物相進行定量分析；
6、質譜法（MS）：它是將被測物質離子化，按離子的質荷比分離，測量各種離子譜峰的強度而實現分析目的的一種分析方法。質量是物質的固有特征之一，不同的物質有不同的質量譜（簡稱質譜），利用這一性質，可以進行定性分析；譜峰強度也與它代表的化合物含量有關，可以用于定量分析；
7、分光光度計法：分光光度計采用一個可以產生多個波長的光源，通過系列分光裝置，從而產生特定波長的光源，光線透過測試的樣品后，部分光線被吸收，計算樣品的吸光值，從而轉化成樣品的濃度，吸光值與樣品的濃度成正比。它包括可見分光光度計和紫外分光光度計；
8、火花直讀光譜儀：火花直讀光譜儀用電火花的高溫使樣品中各元素從固態直接氣化并被激發而發射出各元素的特征波長，用光柵分光后，成為按波長排列的“光譜”，這些元素的特征光譜線通過出射狹縫，射入各自的光電倍增管，光信號變成電信號，經儀器的控制測量系統將電信號積分并進行模/數轉換，然后由計算機處理，并打印出各元素的百分含量。