Metalurgia i metalografia są wykorzystywane do badania mikroskopowych mechanizmów wpływających na zachowania metali, ich stopów i kompozytów, od wydobycia aż po produkcję. Dobrze wyprodukowany materiał może być bardziej odporny na niemal każde źródło potencjalnej awarii, w tym korozji, nacisku i odkształcenia.
Tak jak w przypadku makro właściwości metali, ich parametry mikroskopowe to: twardość, wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie, analizy mikrostruktury, itp., co przy użyciu odpowiednich narzędzi pozwala na identyfikację przyczyn awarii i uszkodzeń takich jak: korozja, pękanie, odkształćenia, kruchość wodorowa, itd.
Do badania próbek metali, odpowiednie są mikroskopy laboratoryjne w układzie odwróconym pozwalające naukowcom ocenić wielkość ziarna i stadium oraz mikroskopy polaryzacyjne. Dla przykładu badania hutnicze wykorzystują dodatkowo mikroskopy optyczne, pomiarowe automatyczne i elektronowe.
