Исследуют металлы и сплавы, полимеры, резины, лакокрасочные и защитные покрытия, стекло, керамику, композиты, волокнистые и иные материалы. Объектом бывает готовое изделие, отдельная деталь, обломок, срез, покрытие, отложение или проба. Допустимый перечень определяется не названием материала, а тем, существуют ли методы для ответа на конкретный вопрос.
Материаловедческое исследование сложного изделия сочетают с химическим, товароведческим или инженерно-техническим. Материаловед устанавливает признаки материала и механизма его изменения, но не оценивает договорную ответственность и не делает вывод о работе всей системы без необходимых инженерных данных. Перед передачей объекта важно согласовать отбор и упаковку, чтобы не загрязнить поверхность и не уничтожить зону дефекта.