O MEV também gera um feixe de elétrons que interage com os átomos da amostra e é capaz de detectar os raios X característicos dos átomos que a compõem. Porém, utiliza um sistema de espectroscopia por dispersão em energia (EDS) - que possui menor resolução que o sistema WDS, mas é mais rápido, sendo ideal para análises de elementos maiores e análises de triagem.

Além disso, o MEV é desenhado para realizar imageamentos e é equipado com detectores de elétrons retroespalhados (BSE) e de elétrons secundários (SE). Imagens BSE fornecem informações composicionais indiretas, enquanto imagens SE fornecem informações de relevo da amostra.

Aplicação: nas Geociências, é muito utilizado em análises petrográfica e imageamento de fósseis e minerais. Sua aplicação, contudo, vai muito além disso, sendo amplamente utilizado em imageamento de microcomponentes eletrônicos, materiais vitrocerâmicos, ligas metálicas e estruturas orgânicas.

O DRX gera raios X através de uma espécie de lâmpada, onde uma alta corrente elétrica induz a liberação de elétrons de um filamento e, através da aplicação de uma diferença de potencial elétrico, esses elétrons são direcionados contra um alvo metálico (usualmente cobre ou molibdênio), gerando raios X com energia característica desses alvos. 

Os fótons de raios X são colimados e direcionados até a amostra pulverizada, onde interagem com ela e difratam em sua rede cristalina. O detector se move ao redor da amostra em passos angulares pré-determinados, medindo a intensidade dos fótons difratados pela amostra. O resultado é um difratograma, um gráfico que mostra intensidade em relação a posição angular. Cada arranjo cristalino possui um difratograma único, sendo ele uma espécie de impressão digital do material.

Aplicação: nas Geociências, é muito utilizado para a caracterização da composição mineral de rochas e caracterização de minerais, especialmente argilominerais. Possui ampla aplicação na indústria química e farmacêutica, além de ser uma ferramenta poderosa em análises forenses e de materiais cerâmicos.

A FRX utiliza um feixe de raios X (produzido de forma semelhante ao da DRX) para induzir a emissão de raios X característicos na amostra. Esses raios X característicos são, então, analisados utilizando sistemas similares aos WDS e EDS.

Aplicação: é uma técnica fundamental para análises de composições globais de uma rocha, solo, ou minério, por exemplo. Pode também ser aplicada na análise de materiais líquidos e pastosos, como água, alimentos e óleos lubrificantes. Além disso, tem capacidade de gerar mapas de fluorescência, que mostram variações de concentrações de elementos-chave na amostra, o que é importante em análises de materiais biológicos, ligas metálicas e cimentos, por exemplo.

A espectroscopia Raman tem como base o espalhamento inelástico de fótons de luz visível ao interagirem com a amostra. Ou seja, quando um feixe de laser monocromático (com um único comprimento de onda) atinge a amostra, a maior parte dos fótons desse laser será ou espalhada de forma elástica (refletida) ou absorvida pelo material (convertida em calor, por exemplo). Mas uma pequena fração desses fótons interage com a amostra em frequências específicas (modos vibracionais) e retorna ao detector com uma pequena variação na sua energia. A energia e a intensidade desses fótons são medidas e o resultado é um espectro Raman, uma assinatura da amostra.

Aplicação: excelente ferramenta de análise para materiais gemológicos e artefatos históricos, pois não é necessário nenhum tipo de preparação da amostra (além de uma leve limpeza da superfície). É amplamente empregada na análise de joias, sendo fundamental na autenticação de minerais - como diamantes, safiras e esmeraldas -, além de ser muito útil em análises forenses e de materiais biológicos.

A técnica de FTIR se baseia em gerar um espectro de interferência (na faixa do infravermelho) entre um feixe direto e um feixe que interage com a amostra. O resultado desse processo (o interferograma) é processado matematicamente utilizando a transformada de Fourier para gerar um espectro. O espectro FTIR mostra quais comprimentos de onda são absorvidos em qual intensidade pela amostra e isso pode ser traduzido como quais energias estão sendo utilizadas pela amostra para realizar vibrações nas suas moléculas. Cada faixa de comprimento de onda corresponde a um modo vibracional e, dessa forma, é possível modelar a estrutura e (até certo grau) a composição do material.

Aplicação: muito utilizado na análise de argilominerais, mas é uma ferramenta poderosa para analisar inclusões minerais, fósseis, fármacos e materiais líquidos e gasosos, como vinho, leite, mel e combustíveis.

A espectroscopia UV- Vis, assim como FTIR, é uma espectroscopia vibracional, ou seja, analisa como a amostra interage com uma determinada faixa de comprimento de onda (no caso, ultravioleta e visível).

Aplicação: amplamente utilizada na análise de materiais líquidos e gasosos, como bebidas, combustíveis e óleos lubrificantes, e também uma ferramenta bastante interessante na caracterização de materiais gemológicos.

Utiliza-se um microscópio óptico com lentes polarizadoras para fazer a identificação de minerais em lâminas delgadas, além de definir texturas e estruturas microscópicas das rochas.

Aplicação: nas Geociências, a microscopia óptica é a técnica analítica fundamental. Outros materiais como ligas metálicas, cimentos e materiais cerâmicos também podem ser analisados por essa técnica.