材料試驗指的是對材料的質量及其在不同條件下的各種性能的檢測和評定，有時僅指材料機械性能試驗。材料試驗對工業生產和材料的基礎研究具有十分重要的意義。
材料試驗的種類繁多，現代常用的有機械、物理、化學、腐蝕、磨損試驗和無損檢測以及工藝性能試驗等。
機械性能試驗
測量材料在力或能的作用下所表現的特性，如強度、剛度、塑性、韌性、硬度等。有時要求在某些特定環境，例如高溫、低溫、腐蝕等條件下進行試驗。由于工程結構和機械零件絕大部分是在受力的情況下工作，機械性能是他們的主要性能，因而這類試驗應用最廣。
拉伸試驗曲線示意圖
（OB-彈性階段，BC-屈服階段，CD-強化階段，DE-頸縮階段）
扭轉曲線
典型的金屬材料疲勞曲線
應力、溫度不同的蠕變曲線變化圖
物理性能試驗
利用材料的各種物理效應來檢測材料的一系列特性，包括化學組成和價態、表面形貌、晶體結構、顯微組織等，或確定一些物理性能參數，如比熱容、熱/電導率、膨脹系數等。這類試驗中的很大一部分能揭示材料的微觀特征，從而可與宏觀性能聯系起來，用于分析質量問題和失效事故，以及進行材料科學中的基礎性研究等。
Pb-Sn合金在直流電作用下的形核與生長（c=1.5A/mm2，d=1.8A/mm2）
化學分析
定性或定量地測定材料的化學組分和結構。所用方法主要有兩大類：以各種化學反應作為基礎的經典化學分析方法；利用各種元素的不同物理或物理-化學效應的儀器分析方法；前者靈活性較大，為很多標準分析方法所采用，后者的特點是分析速度快、靈敏度高，但試驗裝備通常較龐大復雜，價格昂貴，適用于大批量和成分較復雜的試樣分析工作。
腐蝕試驗
延誤腐蝕試驗箱
磨損試驗
磨損曲線
磨粒磨損的影響因素
無損檢測
在保持被檢物完好的條件下利用各種物理效應查出被檢物表面或內部的缺陷，或測定其他組織、性能和其他物理量。不損害被檢物的使用性能是它有別于一般材料試驗的特點。這類試驗是保證產品質量和安全使用的重要手段。
工藝性能試驗
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