La possibilità di analizzare e fotografare le immagini visibili mediante un microscopio ottico o a scansione elettronica rende possibile osservare la struttura metallografica del campione esaminato, conoscere ad esempio la configurazione dei grani cristallini e la distribuzione delle fasi o individuare l’eventuale presenza di difetti.

A seconda del materiale da analizzare, le norme prevedono diversi tipi di attacchi chimici o elettrochimici cui sottoporre i campioni, i quali devono essere opportunamente lucidati, puliti e inglobati in resine per poi poter essere osservati al microscopio. Le microfotografie scattate vengono poi analizzate dai metallografi.