金属材料的试验与评定方法大致可分为两大类：一类是用于了解材料的组织、合金成分、晶体结构、表面状况等金属本身的状态；另一类是用于了解材料的机械性能、电气和电子性能、磁性、化学性能及热性能等特性。
此外，还有对材料疲劳性能、耐腐蚀性能、耐磨耗性能的评价试验及产品整体完好性的评价等方法。
观察金属要观察金属组织，通常先将试样表面研磨成镜面状，然后用光学显微镜放大进行观察。此时，为了便于看清组织，往往还使用腐蚀液腐蚀其表面。通过观察就可以知道该金属的金相种类与分布状态、晶粒的大小、析出物的大小和形状、有无缺陷等情况。然后根据积累的各种材料数据和这些特性的相互关系，进行综合分析，就能推测出该材料大致的机械性能。
电子显微镜是以比光学显微镜还高的放大倍率对材料表面状态进行观察的方法。尤其是扫描电子显微镜（SEM），由于对凹凸表面的允许范围大，所以特别适用于断面观察分析，在对损坏件的调查分析中可发挥较大作用。