全书共分三个部分，第一部分：金相组织分析，共9个实验，包括金相试样制备与显微镜使用，钢、铸铁和有色金属的显微组织分析；第二部分：金属热处理与表面处理，共6个实验，包括钢的整体热处理、化学热处理和材料的表面处理；第三部分：材料性能测试与分析，共21个实验，包括材料的力学性能、物理性能和化学性能测试，以及材料的相变点、结构、物相、组织形态和缺陷等测试分析。