Metalografie
De la extracție până la producție, metalografia și metalurgia sunt utilizate pentru a examina optic factorii care afectează comportamentul metalelor, compozitelor și aliajelor acestora.
La fel cum proprietățile macroscopice ale metalelor sunt testate folosind instrumente capabile să le măsoare duritatea, rezistența la tracțiune și rezistența la compresiune, analiza microstructurii unui metal se efectuează utilizând o combinație de tehnici generale și de specialitate de microscopie optică . 
Mărime de grăunte
Dimensiunea corectă a grăunților este crucială pentru microstructura materialului și pentru obținerea caracteristicilor fizice și mecanice corecte pentru o gamă largă de materiale, cum ar fi metalele, materialele plastice, mineralele și compozitele din inginerie, construcții, dispozitive medicale și multe alte sectoare. Oțelurile cu granulație fină, de exemplu, oferă rezistență, în timp ce oțelurile cu granulație grosieră sunt prelucrate mai ușor.
Analiza mărimii de grăunte este utilizată ca instrument de control al calității pentru a se asigura că materialele sunt fabricate conform specificațiilor. De asemenea, analiza mărimii de grăunte este utilizată ca diagnositic pentru a înțelege defecțiunile materialelor în cercetare și dezvoltare și în controlul continuu al calității. Procesul de analiză a mărimii de grăunte în controlul calității trebuie efectuat conform standardelor ASTM și JIS. 
Analiza fontelor
Fonta este utilizată pe o scară largă în industria de echipamente auto și pentru componente structurale cum ar fi motorul, frâna, suspensia și piesele de direcție. Fonta se formează prin adaugarea de carbon (grafit) la oțel pentru obținerea de noduli în diferite forme cum ar fi forme sferulite (în fier ductil), forme sub formă de fulgi (fier gri) sau forme agregate compacte (fier maleabil). Proporția nodulilor, dimensiunea și distribuiția lor este un factor cheie în determinarea proprietăților fierului ductil, cu cât este mai mare proporția nodulilor cu atât este mai mare rezistența și ductabilitatea.
Alte proprietăți, cum ar fi ductibilitatea și proprietățile de impact, sunt determinate de structura matricei. Matricea constă în proporții variabile de ferită și perlită. Cu cât este mai mare cantitatea de perlită prezentă, cu atât este mai mare rezistența și duritatea. Caracteristicile fontei se formează în timpul solidificării și odată cu solidul nu poate fi schimbat prin încălzire suplimentară. 
Controlul calității metalelor
Măsurile de control al calității metalelor variază de la asigurarea dimensiunilor cheie care se încadrează în specificații stricte până la verificarea finisajului suprafeței și a mărimii grăunților/cristalelor, care pot fi de o importanță vitală.
Deoarece rezistența la tracțiune a metalelor este invers proporțională cu mărimea de grăunte, controlul și verificarea faptului ca dimensiunea corectă este atinsă în timpul procesului de fabricație este crucial în fabricarea componentelor cum ar fi rulmenții și arborii cotiți. 