金相分析是一種重要的材料科學測試技術，主要用於研究和理解金屬及其合金的內部組織和結構。這種方法可以通過顯微鏡觀察金屬的微觀結構，從而分析材料的成分、組織、性能之間的關係。金相分析可以分為微觀金相和巨觀金相兩種類型：
微觀金相。通過金相顯微鏡等設備在高達一千倍的放大倍數下觀察材料的微觀組織，如晶粒大小、形態、分布以及材料中的缺陷如偏析、縮孔、氣孔、裂紋和夾雜物等。
巨觀金相。通過肉眼或體視顯微鏡觀察金屬材料的巨觀組織，側重於觀察大尺寸特徵，如材料中的大尺度缺陷。
金相分析在多個方面都有套用，包括金屬硬度測定、脫碳層和滲碳硬化層深度測定、非金屬夾雜物含量測定、合金鋼熱處理工藝研究、失效分析、產品質量控制、事故分析等。為了更有效地進行金相分析，可以使用更高級的技術如掃描電子顯微鏡（SEM），它能夠提供高解析度的圖像，並配備波譜儀和能譜儀以分析顯微組織中的元素組成。計算機圖像處理技術也廣泛套用於金相分析中，通過自動化測量和數據分析來提高效率和準確性。