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。
① 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。由于工程結構和機器零部件絕大部分是在受力的情況下工作的，機械性能是它們的主要性能，因而這類試驗應用最廣。
② 物理試驗：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、熱導率、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（見材料物理試驗）。
③ 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：一是以各種化學反應作為基礎的經典化學分析方法；另一是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，但試驗裝置通常較龐大復雜，價格昂貴,適用于大批量和成分較復雜的試樣分析工作(見材料化學分析)。
④ 腐蝕試驗：用化學、物理或機械方法測出材料在各種介質中因化學或電化學反應而引起表面局部的或均勻的損耗──腐蝕。這類試驗對長期處于侵蝕性環境中的裝置，如石油、化工、海洋鉆探設備等尤其重要。
⑤ 磨損試驗：測定固體在受另一相互接觸的固體的摩擦，或受固態、液態或氣態顆粒的碰撞時所引起的表面損耗──磨損。這類試驗尚無公認的統一標準。由于很多因素如介質的腐蝕作用、零件的振動、磨粒的形狀和相對的運動速度等均會顯著地影響磨損率，實驗室的試驗結果常與實際情況有較大的出入，應用時須加注意。一般用臺架試驗和實物試驗更具有實際意義。
⑥ 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。
⑦ 工藝性能試驗：測定材料加工成半成品或成品所用的工藝過程（鑄造、鍛壓、焊接、金屬熱處理、切削加工等）的難易程度。這種試驗對判定材料能否投入正常生產有很大意義，對于發展新材料也很重要。
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