В учебном пособии рассмотрены физические основы методов и аппаратура для проведения рентгеноструктурного, электроно- и нейтронографического анализов, просвечивающей электронной микроскопии, растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа, позволяющие исследовать химический состав и структуру различных материалов, в том числе и нанокристаллических. Особое внимание уделено описанию возможностей этих методов, их точности, чувствительности и локальности.