Számos fémötvözet speciális összetételű a kívánt szilárdság, mikrostruktúra vagy korrózióállóság elérése érdekében. Ha az ötvözet nem rendelkezik mechanikai vagy kémiai tulajdonságokkal, amint arról beszámoltunk, ötvözetösszetétel-analízissel lehet megállapítani, hogy az ötvözet tartalmaz-e szennyeződéseket vagy egyéb szokatlan elemeket.

A legtöbb minta kémiai összetétele és mikrostruktúrája a következő technikák közül egy vagy több segítségével határozható meg:
Ha bizonyos elemeket, például az acélokban lévő ként vagy szenet nagy pontossággal kell megmérni, más vizsgálatokat lehet végezni azok mérésére.
Az ötvözet-összetétel elemzéséhez használt minták akár néhány gramm is lehetnek, amennyiben a minta reprezentatív.