先进的材料表征方法利用电子、光子、离子、原子、强电场、热能等之间的相互作用。以及固体表面测量表面散射或发射的电子、光子、离子、原子和分子的能谱、光谱、质谱、空间分布或衍射图像，获得表面成分、表面结构、表面电子状态和表面物理化学过程等信息，统称为先进的材料表征方法。
材料表征是对材料结构信息和特性数据进行处理后得到的一种描述或解释。表示法是指记录或表达信息的方式，能够清晰表达某些实体或某些类型信息的正式系统，以及解释系统如何执行其功能的一些规则。表象是一种以材料分析为基础的主观抽象思维，运用文字、图表、模型等。解释和说明材料中隐含的内在结构和特性。