采用核物理实验手段对物质进行分析的技术。可用以确定组成物质的元素成分和结构，以及物质中微量元素的含量，是最灵敏的分析手段之一。其中中子活化分析和带电粒子活化分析是利用核粒子使原子核激发、反应，放出特征辐射，以分析样品中含量极少的元素成分。同位素源诱发X射线荧光分析和粒子诱发X射线荧光分析，则是利用放射性同位素源或加速器产生的粒子的核辐射使原子激发放出特征X射线，来进行微量元素分析。利用核粒子作探针对物质进行分析的方法有中子衍射、卢瑟福背散射、沟道效应和阻塞效应等。利用穆斯堡尔效应和正电子湮没过程可对材料进行结构分析。此外，还可用加速器质谱计、*超精细相互作用等实验手段进行核分析。
