Les importants progrès de la science de la matière sont intimement liés au développement de méthodes permettant de caractériser un solide à l'échelle microscopique. La plupart des techniques d'analyse sont basées sur l'interaction de particules-sondes (photon, électron, ion) avec la matière. On alternera un enseignement de base portant sur les concepts physiques sur lesquels reposent les principales techniques d'analyse et d'observation des matériaux et une description du principe et des applications de certaines techniques couramment utilisées (spectroscopie de photoélectron XPS, diffraction X, microscopie électronique et à champ proche (STM, AFM)). L'objectif final est de permettre au futur ingénieur de savoir choisir la ou les techniques appropriées à sa problématique.