主に電子線、X線を用いた分析や構造評価を行っています。機械が動作するには、ある瞬間に必ず2つの部品間の接点があり、その接点を通じて働く応力が働いています。こうしたときに材料には何らかの痕跡が残るのです。部品自体の受ける力はその部品を変形させていなく見えても、部品の表面の非常に微細な部分を拡大してゆくと、材料自体の受けた力は痕跡として残っています。このような実働した部品に残された痕跡を丹念に調べることからその部品が受け持つべき応力や寿命というものを探り、予測してゆくこともできます。これらの、特に構造材料（金属）に対しその内部を探るために粒子線結晶学が発展し、その応用は今でも発展しつつあります。電子線による高角散乱回折からGaとAsの原子半径を判別するに至っています。また、高分解能像観察が一般化し、優れた観察結果をもたらしています。像観察時に副次的に発生する電子線やX線を用いた分析も重要な情報を与えてくれます。非常に微細領域での組織や成分分析により、様々な事象の原因を考察することができます。また全域にわたる成分濃度の分布・揺らぎの測定、不純物の特定などを行うことで、部品の信頼性のチェックを行うことができます。
発展的には真空中では観察できない液体などの観察法、摩擦挙動や相変態などの動的な挙動に於けるその場観察など、ダイナミックな変形や遷移の過程を考察するための観察法や分析法の確立を目指しています。